FR2842620A1 - Procede et systeme destines a realiser une selection entre deux signaux de sortie de capteurs dans un systeme de papillon des gaz electronique - Google Patents
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Abstract
Procédé et système destinés à sélectionner l'un d'une pluralité de signaux de tension générés par une pluralité de capteurs en réponse à une entrée de capteur commune. Le procédé détermine quel capteur utiliser sur la base d'une comparaison des sorties des capteurs les unes aux autres et à des valeurs connues.
Description
DESCRIPTION
L'invention se rapporte à des procédés et à des systèmes destinés à "réaliser un arbitrage" entre deux signaux de sortie de capteur pour pouvoir sélectionner et appliquer un support préféré en vue d'une utilisation dans une opération de traitement de signal dans
un système de papillon des gaz électronique.
La technique antérieure enseigne souvent l'utilisation d'une pluralité de capteurs générant des sorties respectives en réponse à une entrée commune de manière à fournir des signaux "redondants" en vue d'une utilisation dans une opération de traitement de signal ultérieure. Par exemple, la technique antérieure enseigne l'utilisation de trois capteurs mesurant la propriété identique, chacun générant une sortie respective en réponse à l'entrée commune, après quoi un contrôleur compare les sorties respectives et "rejette" la sortie qui ressemble le moins aux autres et utilisant l'une des sorties restantes ou leur moyenne. De cette manière, on dit que les capteurs "votent" pour une représentation
donnée de l'entrée commune, la majorité "gagnant" le vote.
Pour pouvoir réduire les cots associés à la fourniture de plusieurs capteurs redondants, la technique antérieure déploie en variante des capteurs en paires pour générer ainsi un signal primaire et un signal secondaire, chacun répondant de façon similaire à l'entrée commune, en vue d'une utilisation dans une opération de traitement signal ultérieure. Un contrôleur est programmé pour utiliser le signal primaire dans la mesure o il reste "plausible", le signal secondaire étant disponible en vue d'une utilisation une fois que le "caractère plausible" du signal primaire devient suspect. Dans sa forme la plus simple, le contrôle du caractère plausible du signal primaire peut constituer un contrôle de plage de signal, o le signal primaire est comparé à une plage de sorties autorisées à être associées à un capteur primaire pouvant être mis en oeuvre, le signal primaire étant utilisé au cours de l'opération de traitement de signal ultérieure dans la mesure o il reste à l'intérieur de la plage prédéterminée. Malheureusement, du fait que le signal secondaire est utilisé exclusivement lorsque la sortie primaire est estimée "peu plausible", un système se ramenant à une telle utilisation exclusive du signal secondaire
devient susceptible d'une panne fonctionnelle en ce qui concerne le capteur secondaire.
Dans une amélioration connue de la dernière approche, un contrôle de présence dans la plage est également exécuté sur le signal secondaire et, si à la fois les signaux primaire et secondaire se trouvent "dans la plage", le caractère plausible du signal primaire est en outre testé en comparant la sortie primaire au signal secondaire. En réponse à la comparaison, le signal primaire est sélectionné en vue d'une utilisation lors d'un traitement de signal ultérieur tant que les signaux primaire et secondaire se trouvent à l'intérieur d'une bande de tolérance prescrite en ce qui concerne l'un et l'autre. Si les signaux primaire et secondaire ne se trouvent pas à l'intérieur de la bande de tolérance prescrite en ce qui concerne l'un et l'autre, le système adopte une réponse "en mode dégradé" caractérisée par un fonctionnement limité du système. Donc, par exemple, lorsque cette approche est utilisée pour sélectionner l'une des sorties générées à partir d'une paire de capteurs de position de papillon des gaz en tant que signal de commande de contre-réaction vers un système de commande de papillon des gaz électronique du moteur, le moteur passe vers un état de fonctionnement "en mode dégradé" à sortie réduite soit lorsqu'une sortie se trouve à l'extérieur de sa plage respective, soit lorsque la différence entre les signaux "dans la plage" est néanmoins à l'extérieur de la bande de tolérance prédéterminée. L'utilisation de la position en mode dégradé signifie que certaines possibilités du papillon des gaz sont perdues du fait que le papillon des gaz était à une position fixe. En variante, le système peut avoir recours à l'utilisation du capteur donnant l'indication la plus élevée. L'utilisation du capteur donnant l'indication la plus élevée peut résulter en ce que le papillon des gaz se ferme et éventuellement en le fait
d'amener le moteur à caler pour certains modes dégradés.
On se rendra compte, cependant, que les exigences doubles de présence "dans la plage" et "dans les tolérances" peuvent forcer un fonctionnement en "mode dégradé"
même lorsque l'un des deux capteurs reste complètement fonctionnel.
La présente invention surmonte les inconvénients ci-dessus en réalisant un procédé de commande permettant de réaliser un arbitrage entre une paire de signaux de sortie générés par capteur de sorte qu'un capteur en erreur peut être isolé, et le procédé de
commande ultérieure peut être ajusté.
L'invention comprend un procédé consistant à fournir un signal de commande de contre-réaction d'un papillon des gaz. Le procédé comprend la fourniture de premier et second capteurs de position de papillon des gaz comportant une entrée commune. Les premier et second capteurs comportent des première et seconde sorties. Le capteur de sortie approprié est sélectionné en comparant les signaux de sortie des premier et second
capteurs l'un à l'autre et à une position par défaut connue.
L'invention comprend également un système destiné à fournir un signal de commande de contre-réaction pour un papillon des gaz électronique. Le système comprend un premier capteur comportant un signal d'entrée correspondant à une position du papillon des gaz. Le premier capteur comporte une première sortie. Le système comporte également un second capteur comportant un signal d'entrée correspondant à la position du papillon des gaz. Le second capteur comporte une seconde sortie. Le système comprend également un processeur de commande électriquement relié aux premier et second capteurs. Le processeur de commande permet de sélectionner le capteur de commande de contre-réaction approprié en comparant les sorties des capteurs l'une à
l'autre et à une position par défaut connue.
Ainsi, conformément à la présente invention un procédé de production ou de réalisation d'un signal de commande de contre-réaction d'un papillon des gaz comprend les étapes consistant à: fournir des premier et second capteurs de position de papillon des gaz comportant une entrée commune, les premier et second capteurs comportant des première et seconde sorties, et sélectionner un signal de commande de contre-réaction approprié en comparant les signaux de sortie des premier et second capteurs, l'un à l'autre
et à une position par défaut connue.
De façon préférée l'étape de sélection du signal de commande de contreréaction approprié comprend en outre la détermination du fait que les sorties des premier et second
capteurs se trouvent à l'intérieur d'une plage acceptable.
En particulier l'étape de sélection du signal de commande de contreréaction approprié comprend en outre la détermination du fait que la sortie du premier capteur se
trouve à l'intérieur d'une plage acceptable par rapport au second capteur.
De préférence l'étape de sélection du signal de commande de contreréaction approprié comprend en outre la détermination du fait que la sortie du premier capteur se
trouve à l'intérieur d'une seconde plage acceptable par rapport à la position par défaut.
En particulier l'étape de sélection du signal de commande de contreréaction approprié comprend en outre la détermination du fait que la sortie du second capteur se
trouve à l'intérieur d'une troisième plage acceptable par rapport à la position par défaut.
Conformément à un second aspect de la présente invention un système destiné à fournir un signal de commande de contre-réaction pour un papillon des gaz électronique comprend un premier capteur comportant un signal d'entrée correspondant à une position de papillon des gaz, le premier capteur comportant une première sortie, un second capteur comportant un signal d'entrée correspondant à la position de papillon des gaz, le second capteur comportant une seconde sortie, et un processeur de commande électriquement relié aux premier et second capteurs, permettant de sélectionner un signal de commande de contre-réaction approprié en comparant les sorties des capteurs l'une à l'autre et à une
position par défaut connue.
En particulier, le processeur de commande sélectionne le signal de contreréaction approprié en déterminant si les sorties des premier et second capteurs se trouvent à l'intérieur d'une plage acceptable. Le processeur de commande sélectionne le signal de contre-réaction approprié en déterminant si la sortie du premier capteur se trouve à l'intérieur d'une plage acceptable par rapport au second capteur. Le processeur de commande sélectionne en outre le signal de contre-réaction approprié en déterminant si la sortie du premier capteur se trouve à l'intérieur d'une seconde plage acceptable par rapport à la position par défaut. Le processeur de commande sélectionne en outre le signal de contre-réaction approprié en déterminant si la sortie du second capteur se trouve à
l'intérieur d'une troisième plage acceptable par rapport à la position par défaut.
Les buts ci-dessus ainsi que d'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention sont plus facilement compris à partir d'un examen des dessins annexés et de la
description qui suit.
La figure 1 est un schéma synoptique d'un système de commande de papillon des gaz électronique dans un module de commande électronique conformément à la présente invention, La figure 2 (séparée en les figures 2A et 2B) est un organigramme illustrant un procédé destiné à réaliser un arbitrage entre les multiples capteurs de position en réponse à une sortie de capteur en erreur conformément à l'invention, et La figure 3 est une représentation graphique des conditions d'erreur constatées
dans l'organigramme d'arbitrage de la figure 2.
La figure 1 illustre un système de commande de papillon des gaz électronique 10 conforme à un mode de réalisation d'exemple de l'invention. Un processeur de commande 12 est couplé à un agencement de capteur 14 comportant au moins deux capteurs de position de papillon des gaz TP1 et TP2. Ces capteurs produisent chacun un signal de sortie séparé 16a, 16b. Les signaux 16a, 16b sont indicatifs de l'angle du papillon des gaz
(non représenté) en réponse à l'enfoncement de la pédale d'accélérateur (non représentée).
Chaque capteur de position de papillon des gaz TP 1, TP2 peut être agencé conformément
à des techniques de conception connues pour produire une sortie désirée.
Un processeur de commande 12 comprend une programmation appropriée pour traiter les signaux de sortie de capteurs 1 6a, 1 6b pour générer un ou plusieurs signaux de commande de contre-réaction de surveillance 18. Les signaux de programmation et de commande 18 sont obtenus conformément à un système de commande du moteur en vue
de commander le déplacement du papillon des gaz à une position désirée.
En faisant à présent référence à la figure 2, un organigramme illustre un procédé d'exemple de sélection entre deux sorties de capteurs conformément à l'invention. En particulier, comme indiqué au pavé 100, une détermination est réalisée pour savoir si une tension de signal de sortie VI du premier capteur de position TP1 se trouve à l'intérieur d'une plage normale désirée ou prédéterminée de fonctionnement. La plage de fonctionnement est généralement de 0,25 à 4,75 volts. Comme indiqué au pavé 102, si le signal de sortie 16a se trouve à l'intérieur de la plage normale désirée, le système sélectionne et applique la sortie du signal de commande de contre-réaction 18 du premier capteur de position TP. Si le signal de sortie 16a se trouve à l'extérieur de la plage, alors
le premier capteur de position est considéré en erreur comme décrit cidessous.
Bien que cela ne soit pas nécessaire à ce point, une détermination peut être réalisée pour voir si la tension V2 du signal de sortie i6b du second capteur de position
TP2 se trouve à l'intérieur d'une plage de fonctionnement normale ou désirée.
Au pavé 104, le signal de mesure 1 6a du premier capteur de position TP 1 peut être converti par le processeur de commande 12 ou un autre contrôleur en une valeur, c'est-àdire, le premier angle de capteur al, indicative de l'angle correspondant du papillon des gaz tel que mesuré par le premier capteur de position TP1. Au pavé 106, le même procédé de conversion est exécuté pour la tension V2 du signal de mesure 16b du second capteur de position pour obtenir un second angle de sortie déterminé a2 indicatif de l'angle de papillon des gaz actuel a du papillon des gaz tel que mesuré par le second capteur de position TP2. En variante, les signaux de sortie 16a, 16b peuvent être directement
comparés l'un à l'autre sans convertir les signaux de sortie en angles ail, a2.
Ensuite, au pavé 108, le contrôleur 12 calcule une première valeur absolue de la différence entre les premier et second angles de sortie déterminés ail et a2 en vue d'une comparaison avec un premier seuil prédéterminé Ti pour voir si les capteurs s'accordent l'un avec l'autre. Tl est de préférence approximativement de 7 degrés c'est-à-dire que les capteurs doivent concider les uns avec les autres en l'espace de 7 degrés. Si la première valeur absolue de la différence entre les premier et second angles de sortie déterminés al et a2 n'est pas supérieure au premier seuil prédéterminé T1, c'est-à-dire que les capteurs s'accordent les uns avec les autres, le contrôleur sélectionne et applique le premier angle de sortie déterminé ail généré par le premier capteur de position de papillon des gaz TPI ou capteur de position de papillon des gaz primaire en vue d'une utilisation dans l'opération de traitement de signal ultérieure, et le procédé revient au pavé de début. Si, cependant, la première valeur absolue de la différence entre les premier et second angles de sortie déterminés ail et a2 est supérieure au premier seuil prédéterminé Tl, c'est-à-dire que les capteurs ne s'accordent pas les uns avec les autres, le contrôleur passe au pavé 112
de la figure 2 pour déterminer quel capteur de position TP1, TP2 est en erreur.
Le procédé de commande lance un procédé de commande de papillon des gaz par
défaut non actionné prédéterminé pour déterminer un point de référence au pavé 112.
Après l'attente d'un temps d'établissement prédéterminé au pavé 114, le procédé détermine au pavé 116 si la valeur absolue de la différence entre le premier angle de sortie déterminé, du premier angle de capteur al et un angle adef correspondant à une position connue du papillon des gaz à l'intérieur du corps de papillon des gaz est inférieure à une seconde valeur de seuil de différence prédéterminée T2. L'angle par défaut adef est un troisième élément d'informations connues qui permet au système d'appliquer une stratégie de "vote" pour sélectionner le bon capteur. La position par défaut est de préférence une position entre les positions complètement ouverte et complètement fermée. Cependant, la position par défaut peut également être la position
complètement ouverte ou la position complètement fermée et peut être actionnée.
De façon caractéristique, le temps d'établissement du pavé 114 est approximativement de 200 millisecondes bien que cette durée puisse varier pour
différents composants et différentes situations.
Si la différence absolue entre le premier angle de sortie prédéterminé al et l'angle par défaut adef est inférieure à la seconde valeur de seuil prédéterminée T2, c'est-à-dire que le capteur présente l'angle correct par comparaison à un angle connu, alors le système sélectionne et applique une contre-réaction par l'intermédiaire du premier capteur de position TPI comme indiqué au pavé 118. Le capteur en erreur est déterminé comme
étant le capteur TP2. Le procédé de commande s'arrête à ce point.
Cependant, si l'angle mesuré est supérieur au second seuil de différence prédéterminé T2, c'est-à-dire si le capteur ne se trouve pas l'intérieur d'une plage acceptable par comparaison à une valeur par défaut connue, une détermination est réalisée au pavé 122 pour déterminer si la valeur absolue de la différence entre le second angle de sortie déterminé a2 et l'angle par défaut adef est inférieure à une troisième valeur de seuil de différence prédéterminée T3. Si c'est le cas, le capteur en erreur est déterminé comme étant le premier capteur de position TP 1, et le système sélectionne et applique une contreréaction en utilisant la sortie du second capteur de position TP2 au pavé 124. Le procédé s'arrête à ce point du fait qu'il serait non productif pour continuer à contrôler les mauvais
capteurs lorsqu'il a été déterminé que le premier capteur de position TP 1 est en erreur.
De préférence, T2 et T3 sont approximativement de 3 degrés.
Par ailleurs, si la valeur absolue de la différence entre le second angle déterminé a2 et un angle adef correspondant à la valeur par défaut n'est pas inférieure à la troisième valeur de seuil T3, une condition de panne possible est indiquée en ce qui concerne à la fois les premier et second capteurs de position TP1, TP2, et le système sélectionne et applique l'angle par défaut adef en tant que signal de commande de contre-réaction. Le procédé peut alors se terminer (comme représenté) ou revenir au bloc de début. Il doit être compris qu'un quelconque retour depuis une opération par défaut non actionnée peut comprendre l'ajustement de valeurs en utilisant une fonction de rampe appropriée. De façon similaire, la commande de contre-réaction peut être basée sur la position
complètement ouverte ou la position complètement fermée.
En se référant de nouveau au pavé 100, si la tension de sortie VI du premier capteur de position TPI ne se trouve pas dans la plage, c'est-àdire que le capteur peut être mauvais, le procédé détermine alors au pavé 128 si la tension de sortie V2 du second capteur de position TP2 se trouve à l'intérieur d'une plage normale ou désirée de fonctionnement. Si c'est le cas, le système sélectionne et applique le signal de commande de contre-réaction 18 en utilisant la sortie du second capteur de position TP2. Le procédé revient ensuite au bloc de départ o le premier capteur de position TPl est réévalué pour déterminer s'il se trouve à l'intérieur de la plage. En variante, le procédé peut s'arrêter et
se poursuivre en utilisant le capteur se trouvant dans la plage.
Si la sortie du second capteur de position est également en dehors de la plage, alors le système passe à l'état par défaut non actionné. Le procédé peut s'arrêter ou se
répéter pour déterminer si un capteur devient de nouveau utilisable.
L'algorithme se répète généralement en permanence toutes les 2 millisecondes si les capteurs se trouvent dans la plage et en accord les uns avec les autres. Si, cependant, le système doit attendre au pavé 114, alors le temps de cycle sera plus long. En outre, si le système détecte un capteur en erreur et passe par exemple aux pavés 118 ou 124, le système peut réaliser un cycle à des intervalles plus longs ou bien restés à cet état
jusqu'au démarrage suivant du véhicule du fait qu'il a déjà détecté le capteur en erreur.
La figure 3 illustre une représentation graphique des procédés de sélection et des conditions d'erreur déterminés dans l'organigramme de la figure 2. Par exemple, aucune erreur ne se produit lorsque la différence de valeur absolue entre le premier angle de capteur al et le second angle de capteur a2 est inférieure à la première différence de seuil déterminée TI. Dans la condition sans erreurs, l'organigramme revient au pavé de départ
après une réponse oui au pavé de comparaison 108.
Conformément à l'invention, une panne possible en liaison avec le fonctionnement du second capteur de position est identifiée lorsque que (1) la première différence de valeur absolue entre le premier angle de capteur ali et le second angle de capteur a2 est supérieure à la première différence de seuil prédéterminée TI et (2) la différence de valeur absolue entre le premier angle de capteur al et l'angle de capteur par défaut ad est inférieure à la seconde différence de seuil prédéterminée T2. Lors de la condition d'erreur du second capteur de position, l'organigramme revient au pavé de départ 100 après passage par le pavé de comparaison 108 et une réponse "loui" au pavé de comparaison
1 16. Le système sélectionne et applique une sortie sur la base du premier capteur.
Une erreur du premier capteur de position se produit lorsque (1) la différence de valeur absolue entre le premier angle de capteur al et le second angle de capteur CL2 est supérieure à la première différence de seuil prédéterminée T1, (2) la différence de valeur absolue entre le premier angle de capteur al et l'angle de capteur par défaut adef est supérieure à la seconde différence de seuil prédéterminée T2 et (3) la différence de valeur absolue entre le second angle de capteur a2 et l'angle de capteur par défaut adef est inférieure à la troisième différence de seuil prédéterminée T3. Lors de la condition d'erreur du premier capteur de position, l'organigramme revient au pavé de départ 100 après passage par le pavé de comparaison 108, le pavé de comparaison 116, et une réponse "oui" au pavé de comparaison 122. Le système sélectionne et applique une sortie
sur la base du second capteur.
Une erreur à la fois du premier capteur de position et du second capteur de position se produit lorsque (1) la différence de valeur absolue entre le premier angle de capteur al et le second angle de capteur a2 est supérieure à la première différence de seuil prédéterminée TI, (2) la différence de valeur absolue entre le premier angle de capteur al et l'angle de capteur par défaut adef est supérieure à la seconde différence de seuil prédéterminée T2, et (3) la différence de valeur absolue entre le second angle de capteur a2 et l'angle de capteur par défaut adef est supérieure à la troisième différence de seuil prédéterminée T3. Dans la condition à la fois d'erreur du premier capteur de position et d'erreur du second capteur de position, l'organigramme revient au pavé de départ 100 après un passage par le pavé de comparaison 108, le pavé de comparaison 116, et une
réponse "non" au pavé de comparaison 122.
Tandis que le meilleur mode de mise en oeuvre de l'invention a été décrit en détail, l'homme de l'art auquel cette invention se rapporte se rendra compte de diverses conceptions et divers modes de réalisation en variante destinés à mettre en pratique
l'invention.
Claims (10)
1. Procédé de réalisation d'un signal de commande de contre-réaction d'un papillon des gaz, caractérisé en ce que ledit procédé comprend les étapes consistant à: fournir des premier et second capteurs de position de papillon des gaz (TP1, TP2) comportant une entrée commune, les premier et second capteurs (TP1, TP2) comportant des première et seconde sorties, et sélectionner un signal de commande de contre-réaction approprié en comparant les signaux de sortie (16a, l6b) des premier et second capteurs (TP1, TP2), l'un à l'autre
et à une position par défaut connue.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de sélection du signal de commande de contre-réaction approprié comprend en outre: déterminer si les sorties des premier et second capteurs se trouvent à l'intérieur
d'une plage acceptable.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape de sélection du signal de commande de contre-réaction approprié comprend en outre: déterminer si la sortie du premier capteur (TP1) se trouve à l'intérieur d'une plage
acceptable par rapport au second capteur (TP2).
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'étape de sélection du signal de commande de contre-réaction approprié comprend en outre: déterminer si la sortie du premier capteur se trouve à l'intérieur d'une seconde
plage acceptable par rapport à la position par défaut.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'étape de sélection du signal de commande de contre-réaction approprié comprend en outre: déterminer si la sortie du second capteur se trouve à l'intérieur d'une troisième
plage acceptable par rapport à la position par défaut.
6. Système destiné à fournir un signal de commande de contre-réaction pour un papillon des gaz électronique, caractérisé en ce que ledit système comprend: un premier capteur (TP1) comportant un signal d'entrée correspondant à une position de papillon des gaz, le premier capteur comportant une première sortie, un second capteur (TP2) comportant un signal d'entrée correspondant à la position de papillon des gaz, le second capteur comportant une seconde sortie, et un processeur de commande (12) électriquement relié aux premier et second capteurs (TP1, TP2), permettant de sélectionner un signal de commande de contreréaction approprié en comparant les sorties des capteurs (TPI et TP2) l'une à l'autre et à
une position par défaut connue.
7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que le processeur de commande (12) sélectionne le signal de contre-réaction approprié en déterminant si les
sorties des premier et second capteurs se trouvent à l'intérieur d'une plage acceptable.
8. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que le processeur de commande (12) sélectionne le signal de contre-réaction approprié en déterminant si la sortie du premier capteur se trouve à l'intérieur d'une plage acceptable par rapport au
second capteur.
9. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que le processeur de commande (12) sélectionne en outre le signal de contre-réaction approprié en déterminant si la sortie du premier capteur se trouve à l'intérieur d'une seconde plage acceptable par
rapport à la position par défaut.
10. Système selon la revendication 9, caractérisé en ce que le processeur de commande (12) sélectionne en outre le signal de contre-réaction approprié en déterminant si la sortie du second capteur se trouve à l'intérieur d'une troisième plage acceptable par
rapport à la position par défaut.
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