FR2938645A1

FR2938645A1 - Procede de correction de la derive du signal d'un capteur de pression

Info

Publication number: FR2938645A1
Application number: FR0806463A
Authority: FR
Inventors: Mariano Sans; Alain Ramond; Simon Didier Venzal
Original assignee: Continental Automotive France SAS
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2008-11-19
Filing date: 2008-11-19
Publication date: 2010-05-21
Anticipated expiration: 2028-11-19
Also published as: US20110264392A1; CN102216749B; FR2938645B1; WO2010057571A1; CN102216749A

Abstract

L'invention concerne un procédé de correction de la dérive du signal (Sb) d'un capteur de pression mesurant la pression dans un cylindre d'un moteur à combustion interne, le signal étant assimilable à une succession de points formant un signal de base (Sa) représenté par une droite d'équation y = A x x + B, de pente A et de constante B sur lequel se superposent des pics de pression, le procédé de correction comportant les étapes suivantes : • I : utilisation d'un filtre de Kalman rapide, c'est à dire comportant des gains de valeurs élevées pour la détection des points appartenant aux pics de pression, • II : utilisation d'un filtre de Kalman lent, c'est à dire comportant des gains de valeurs faibles pour la détermination de la pente (A) et de la constante (B) de la droite représentant le signal de base, • III : correction, pour chaque point, de la dérive du signal en fonction de leur appartenance aux pics de pression détectés lors de l'étape I et des valeurs de la pente (A) et de la constante (B) déterminées lors de l'étape II afin de déterminer le signal réel (Sr) de la pression régnant dans le cylindre.

Description

La présente invention est relative à un procédé de correction de la dérive du signal d'un capteur de pression. Elle est particulièrement utile pour les capteurs de pression mesurant la pression dans un cylindre d'un moteur à combustion interne. La mesure de pression régnant dans la chambre de combustion d'un cylindre de moteur diesel est réalisée par un capteur de pression situé, par exemple, dans une bougie de préchauffage. La courbe donnant la pression en fonction du temps lors d'un cycle du moteur (admission, compression, combustion, échappement) présente un signal de base idéalement rectiligne et centré sur zéro, auquel se superposent périodiquement des pics de pression. Ce type de capteur est habituellement doté d'un élément sensible piezo-électrique. Etant donné l'environnement de fonctionnement de ce capteur, il est exposé à des variations de température et de pression. En particulier, les variations de température créent de la pyro-électricité dans l'élément sensible piezo-électrique du capteur, ce qui modifie la valeur du signal de pression qu'il délivre. L'allure de la courbe donnant la pression en fonction du temps en sortie du capteur est donc différente de la courbe de pression réelle régnant dans le cylindre. Plus précisément : • le signal de base n'est plus centré sur zéro, c'est à dire que la valeur de pression moyenne mesurée est décalée d'une constante B. • le signal de base n'est plus parallèle à l'axe des abscisses, c'est à dire horizontal, 20 mais présente une pente A et est du type y = A x x. • la pente A et la constante B ne sont pas fixes dans le temps et peuvent alors varier d'un cycle moteur à l'autre. Ainsi, le signal de base peut être assimilé à une droite dont l'équation est du type y = A x x + B , sur laquelle viennent se superposer périodiquement des pics de 25 pression. Le traitement de ce signal de base est donc nécessaire afin de fournir au calculateur moteur des mesures de pression réelles et fiables, correctement recentrées sur zéro (ou sur une valeur constante prédéfinie) et sans dérive temporelle. Un algorithme de traitement de ce signal doit corriger le signal fourni par le 30 capteur, c'est à dire qu'il doit donc permettre de : • déterminer B, • déterminer A, • discriminer les pics par rapport aux dérives du signal de base, en déterminant la localisation et la durée des pics de pression. En effet si l'augmentation soudaine 35 de la pression due aux pics n'est pas traitée indépendamment de la dérive du signal, elle fausse la détermination de la pente A et de la constante B, • soustraire au signal fourni par le capteur, le signal de base (A x x + B) déterminé, pour le recentrer sur zéro (ou sur une valeur constante prédéfinie). Le traitement du signal peut être réalisé soit lors de l'acquisition du signal et directement par le capteur, soit après l'acquisition du signal par un microprocesseur externe. Cette dernière solution présente l'avantage de réaliser le traitement une fois le signal acquis, avec des moyens de calculs et le temps nécessaires disponibles dans un calculateur de contrôle-moteur. Ceci présente néanmoins le désavantage de surcharger la taille mémoire du calculateur en permanence. Le traitement direct par le capteur de pression présente de nombreuses contraintes : il doit être rapide, précis et limité en taille mémoire utilisée, puisque intégré dans le capteur qui ne possède pas un calculateur intégré puissant et doté d'une mémoire importante. On connaît de la technique antérieure, que le traitement direct du signal peut être réalisé par estimation, selon la méthode des moindres carrés, d'un modèle linéaire sur une fenêtre de points glissante contenant N points.

L'inconvénient majeur d'un tel traitement est la taille mémoire importante qui est alors nécessaire aux calculs. Des simplifications et des approximations peuvent être faites pour la réduire, ce qui cause alors des problèmes de précision et de stabilité des calculs. D'autres méthodes de traitement du signal peuvent être envisagées, telle que l'utilisation d'un filtre de Kalman par exemple. Ce filtre repose sur une méthode récursive de correction d'erreur entre un signal et sa prédiction atténuée par un gain. La prédiction du signal est calculée à partir du signal filtré et corrigé à l'instant de mesure précédent. Cependant l'application d'une telle méthode sur un signal de pression comportant des pics à intervalles réguliers présente les inconvénients suivants : • si la correction est trop importante, alors la détermination de la pente A et de la constante B est faussée puisqu'elle est surestimée par la présence des pics de pression. • si la correction est faible, le signal corrigé ne tient pas compte de l'erreur engendrée par la présence des pics de pression et est alors proche de la droite 30 y = A x x + B . Par conséquent, les valeurs de la pente A et de la constante B sont corrects, mais les pics de pression sont ignorés. La présente invention propose de déterminer les valeurs de la pente A et de la constante B ainsi que les pics de pression de manière fiable sans nécessiter de taille mémoire de calculs importante. 35 On atteint ces buts de l'invention au moyen d'un procédé de correction de la dérive du signal d'un capteur de pression mesurant la pression dans un cylindre d'un moteur à combustion interne, le signal étant assimilable à une succession de points 3 formant un signal de base représenté par une droite d'équation y = A x x + B de pente A et de constante B sur lequel se superposent des pics de pression, le dit procédé de correction comportant les étapes suivantes : • I : utilisation d'un filtre de Kalman rapide, c'est à dire comportant des gains de 5 pente et de constante de valeurs élevées, pour la détection des points appartenant aux pics de pression, • II : utilisation d'un filtre de Kalman lent, c'est à dire comportant des gains de pente et de constante de valeurs faibles, pour la détermination de la pente et de la constante de la droite représentant le signal de base, 10 • III : correction, pour chaque point, de la dérive du signal en fonction de leur appartenance ou non aux pics de pression détectés déterminée lors de l'étape I et des valeurs de la pente et de la constante déterminées lors de l'étape II. Dans un premier mode de réalisation, lors de l'étape I, on : • estime l'erreur de prédiction sur un point du signal à l'aide du filtre de Kalman 15 rapide utilisé, • filtre et maximise l'écart type de cette erreur de prédiction pour estimer la stabilité de ce point par rapport aux points précédents, • détermine le début et/ou la fin d'un pic de pression en ce point. Avantageusement, au cours de l'étape I, on détermine le début du pic de 20 pression en un point selon l'un au moins des deux critères suivants : • l'erreur de prédiction sur ce point est au-dessus d'un seuil de début de pic, • l'écart type filtré et maximisé de l'erreur de prédiction sur ce point est au-dessus d'un seuil d'écart type de début de pic. De manière préférentielle, le seuil d'écart type de début de pic équivaut à la 25 dernière valeur minimum de l'écart type filtré et maximisé, multipliée par un coefficient de début de pic. De manière complémentaire, on détermine la fin du pic en un point selon l'un au moins des deux critères suivants : • l'erreur de prédiction sur ce point est en-dessous d'un seuil de fin de pic, 30 • l'écart type filtré et maximisé de l'erreur sur ce point est en-dessous d'un seuil d'écart type de fin de pic. Avantageusement, le seuil d'écart type de fin de pic équivaut à la dernière valeur maximum de l'écart type filtré et maximisé, multipliée par un coefficient de fin de pic. 35 Dans un autre mode de réalisation, lors de l'étape Il on : • estime la pente et la constante de la droite à partir du filtre de Kalman lent • remplace les points appartenant au pic de pression déterminé par le filtre de Kalman rapide lors de l'étape I, par les points prédits par le filtre de Kalman lent en utilisant la pente et la constante estimées précédemment. Dans un mode de réalisation supplémentaire lors de l'étape III, on soustrait 5 au signal issu du capteur la droite déterminée lors de l'étape Il. Selon l'invention, le gain de pente du filtre de Kalman rapide est supérieur au gain de pente du filtre de Kalman lent et le gain de constante du filtre de Kalman rapide est supérieur au gain de constante du filtre de Kalman lent. De manière judicieuse, le gain de pente du filtre de Kalman rapide est inférieur 10 au gain de constante du filtre de Kalman rapide et le gain de pente du filtre de Kalman lent est inférieur au gain de constante du filtre de Kalman lent. L'invention concerne également tout dispositif de correction d'un signal, le signal pouvant être un signal de pression, mettant en oeuvre le procédé présentant l'une quelconque des caractéristiques précédentes. 15 Ainsi, l'invention s'applique à tout capteur de signal de pression comportant le dispositif de correction d'un signal de pression selon l'invention. Et l'invention concerne aussi tout calculateur électronique comportant le dispositif de correction d'un signal de pression selon l'invention. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture 20 de la description qui va suivre à titre d'exemple non limitatif et à l'examen des dessins annexés dans lesquels : • la figure la est une représentation schématique d'une courbe de pression réelle dans un cylindre d'un moteur à combustion interne au cours du temps, lors d'une compression, 25 • la figure lb est une représentation schématique d'une courbe de pression dans un cylindre d'un moteur à combustion interne au cours du temps, lors d'une compression, telle que délivrée par le capteur de pression, • la figure 2a est une représentation schématique de l'application d'un filtre de Kalman à un signal, sans correction, 30 • la figure 2b est une représentation schématique de l'application d'un filtre de Kalman à un signal, avec correction, • la figure 3a est une représentation schématique de l'application d'un filtre de Kalman rapide à un signal de pression, selon l'invention, • la figure 3b est une représentation schématique de l'application d'un filtre de 35 Kalman lent à un signal de pression, selon l'invention, • la figure 4 est une représentation schématique de l'application d'un filtre de Kalman à la détection de pics de pression, selon l'invention, • la figure 5 est une illustration schématique du traitement du signal de pression selon l'invention. Une courbe donnant la variation de la pression réelle Sr régnant dans la chambre de combustion d'un cylindre en fonction du temps est représentée à la figure la. 5 Cette courbe est assimilable à une droite centrée sur zéro sur laquelle se superposent des pics de pression. Dans un but de simplification, un seul pic de pression est représenté sur la figure la. La figure 1 b représente le signal bruité Sb tel que mesuré et fourni par le capteur de pression.

Plus précisément : • le signal de base Sa n'est plus centré sur zéro, c'est à dire que la valeur de pression moyenne mesurée est décalée d'une constante B, • le signal de base Sa n'est plus parallèle à l'axe des abscisses, c'est à dire horizontal mais présente une pente qui augmente du type : y = A x x , • la pente A et la constante B ne sont pas fixes dans le temps et peuvent alors varier d'un cycle à l'autre. Ainsi le signal de base Sa peut être assimilé à une droite dont l'équation est du type y = A x x + B , sur laquelle viennent se superposer périodiquement des pics de pression.

La correction du signal mesuré Sb est donc nécessaire afin d'obtenir le signal représentatif de la pression réelle Sr régnant dans le cylindre. Pour cela, le traitement du signal soustrait à chaque point du signal mesuré et fourni par le capteur Sb, la droite y = A x x + B représentant la dérive du signal, c'est à dire Sa, afin de retrouver le signal non-bruité, et sans dérive Sr.

Les figures 2a et 2b illustrent l'application d'un filtre de Kalman à un signal du type y = A x x + B, ou x représente l'instant de mesure t, afin de déterminer la pente A et la constante B. En appliquant cette équation pour chaque instant de mesure n et en faisant l'hypothèse que la pente A reste constante et qu'elle est la même entre les points n-1 et n, on obtient le modèle de référence suivant (figure 2a) : A(n) = A(n -1) La constante B au point n peut être alors calculée à partir de la pente et de la constante au point n-1, en considérant l'intervalle de temps dt séparant les points n-1 et n: B(n) = B(nù1)+A(nù1)xdt 35 La prédiction du signal au point n+1 équivaut à: y pred (n + 1) = B(n) + A(n) x dt (1) 6 y_pred(n+1) représente donc la prédiction du signal au point n+1 en fonction des paramètres B et A déterminés au point n. Le filtre de Kalman a pour but de comparer au point n, cette prédiction, avec la valeur réelle mesurée y_meas(n) du signal bruité Sb fourni par le capteur, puis de corriger 5 la pente, A(n) et la constante au point n, B(n), afin que la valeur du signal prédit se rapproche de la valeur du signal Sb mesuré par le capteur. Ainsi, l'erreur de prédiction eps au point n équivaut donc à : eps(n) = y_meas(n)ùypred(n) (2) Si cette erreur est non nulle, la pente A(n) au point n n'est pas égale à la 10 pente A(n-1) au point n-1, (voir Figure 2b) et elle doit être corrigée en fonction de l'erreur de prédiction de la pente eps(n) au point n. Cette correction est réalisée à l'aide d'un gain Ka qui représente l'atténuation de la correction souhaitée par rapport à l'erreur mesurée. A(n) = A(n -1) + Ka x eps(n) (3) 15 De même, une correction, équivalente à une portion de l'erreur de prédiction mesurée, est appliquée à la constante B avec un gain Kb, ce qui donne : B(n) = B(nù1)+A(nù1)xdt+Kbxeps(n) (4) Les valeurs des gains Ka et Kb sont comprises entre 0 et 1. Dans l'application du filtre de Kalman, le réglage des gains Ka and Kb permet d'obtenir une correction de la 20 valeur prédite plus ou moins dynamique par rapport à la valeur mesurée par le capteur. Ainsi plus Ka et Kb sont élevés, c'est à dire proches de 1, plus la correction est dynamique et se rapproche de la valeur mesurée. Au contraire, plus Ka et Kb sont faibles, c'est à dire proches de 0, plus la correction est lente et reste éloignée de la valeur mesurée. 25 Les paramètres A et B ainsi corrigés sont utilisés dans la formule de prédiction (1) du prochain point appliquée à n+1 (figure 2b). L'invention propose d'utiliser cette méthode au signal de pression afin d'en déterminer, de manière fiable les pics de pression, la pente A et la constante B : • lors d'une première étape I : un premier couple de gains élevés KaR, KbR est utilisé 30 pour l'application d'un filtre dit "rapide", afin d'obtenir une estimation y_predR(n+1) proche du signal mesuré y_meas(n). Par conséquent l'augmentation de la pente, par rapport au signal de base Sa, due à un pic est détectée rapidement par l'intermédiaire du changement rapide des valeurs de la pente AR et de la constante BR (figure 3a). 35 • lors de la deuxième étape II, un deuxième couple de gains plus faibles que ceux utilisés pour le filtre rapide , Kas, KbL, est utilisé pour l'application d'un filtre dit 7 "lent", afin d'obtenir une estimation y_predL(n+1) plus proche du signal de base à extraire. Dans ce cas, une augmentation de pente rapide, illustrée par le point y_meas(n) n'est pas prise en compte pour la prédiction du signal. Les valeurs de la pente AL et de la constante BL, ainsi déterminées, sont les valeurs correctes de la pente et de la constante du signal y = A x t + B du signal de base Sa et elles ne sont pas faussées par la présence les pics de pressions (figure 3b). • finalement, lors de la dernière étape III, une fois les pics de pression déterminés lors de l'étape I, ainsi que les valeurs de la pente A et de la constante B, déterminés lors de l'étape Il, la droite y = AL x t + BL est soustraite au signal mesuré par le capteur de pression, afin d'obtenir le signal réel de la pression régnant dans la chambre de combustion. Bien sûr, les étapes I et Il se déroulent simultanément et la correction effectuée à l'étape III est alors immédiate. Les valeurs des gains KaR, KbR, Kas et KbL sont compris entre 0 et 1 et préférentiellement les gains de pente sont inférieurs aux gains de constante respectifs. En appliquant les équations (1), (2), (3), (4) pour chacun des filtres, on obtient donc les équations suivantes, pour le filtre rapide : epsR(n) = y(n) ù ypredR(n) AR(n) = AR(nù1)+KaR xepsR(n) BR(n) = BR(nù1)+AR(nù1)xdt+KbR xepsR(n) ypredR(n+1) = BR(n)+AR(n)xdt Et pour le filtre lent : epsL(n) = y(n) ù y_ predL(n) AL(n) = AL(nù1)+KaL xepsL(n) BL(n) = Bl(nù1)+AL(nù1)xdt+KbL xepsL(n) ypredL(n+1) = BL(n)+AL(n)xdt II est à noter que les paramètres A(n), B(n), eps(n) et y_pred(n) sont spécifiques à chacun des filtres, puisque ces derniers n'apportent pas le même niveau de correction. Comme illustrés aux figures 3a et 3b, les points corrigés obtenus par l'intermédiaire de ces deux filtres, y_predR(n+1) et y_predL(n+1) sont différents.

Selon l'invention et illustré aux graphes annotés 4a et 4b de la figure 4, le filtre de Kalman rapide est utilisé pour la détection des pics de pression. L'erreur de prédiction epsR(n) déterminée précédemment par le filtre de Kalman rapide fournit une indication sur le niveau de stabilité du gradient du signal et par conséquent sur tout changement rapide de pente. 8 Un pic de pression du signal bruité Sb est représenté par une montée en pression, une stabilisation, puis une descente. Par conséquent, pour un pic de pression, l'erreur de prédiction epsR est un signal comportant deux pics, un positif représentant la montée du pic de pression, et un pic négatif représentant la descente. (cf. figure 4a).

Cependant la présence d'un bruit de fond dans, avant ou après le pic de pression engendre aussi un pic (positif ou négatif) du signal de l'erreur de prédiction epsR. Par conséquent ce signal est une succession de pics positifs et négatifs. La détermination de la durée du pic de pression dans sa totalité par l'intermédiaire de ce signal d'erreur de prédiction est donc impossible.

Lors de l'étape I, l'invention propose les étapes additionnelles suivantes pour détecter néanmoins le pic de pression dans sa totalité : • Le carré de l'erreur de prédiction epsR est utilisé, ce signal epsR2 comporte par conséquent deux pics positifs pour représenter un pic de pression (cf. figure 4a). La détermination de la durée du pic de pression dans sa totalité n'est malheureusement pas possible avec ce signal. En effet, ce signal passe tout de même par zéro, rendant impossible l'utilisation de critères d'amplitudes du signal afin de déterminer la durée du pic de pression. • afin d'obtenir un signal ne passant pas par zéro, le carré de l'erreur de prédiction epsR2, ou écart type, est filtré eps_sigma_filt : Pour cela un coefficient Kys de filtrage est appliqué. Par exemple Kys = 0.5. eps sigma ù filt(n) = (1ù Kys) x eps ù sigma _ filt(n -1) + Kys x epsR (n)2 (5) Ce qui a pour conséquence de freiner la montée du premier pic de epsR2, de rejoindre le 2ème pic de epsR2 sans passer par zéro, puis de freiner la descente du 2ème pic de epsR2 (figure 4b). Par conséquent le signal eps_sigma_filt obtenu, est un signal positif ne passant pas par zéro. Puis, afin de s'assurer que le début de pic est détecté rapidement, ce filtre n'est appliqué qu'une fois le pic passé, ce qui revient à réaliser un signal constitué : • du carré de l'erreur de prédiction epsR2 pour la montée du pic, • puis du signal filtré du carré de l'erreur de prédiction eps_sigma_filt pour la descente du pic. Pour réaliser ce signal on prend le maximum de ces deux valeurs sur la durée du pic. On obtient donc un signal filtré maximisé eps_sigma équivalent à : eps _ sigma(n) = MAX [eps _sigma filt(n) , epsR (n)' (6) 9 L'écart type filtré maximisé eps_sigma est, sur la durée du pic de pression, un signal positif ne repassant pas par zéro (figure 4b), sur lequel on peut appliquer des critères relatifs d'amplitudes afin de déterminer le début et la fin du pic de pression. Ainsi, pour détecter le début d'un pic de pression, l'une au moins des deux conditions suivantes est appliquée : • si l'on constate que le signal mesuré est plus grand que le signal prédit auquel on ajoute une constante: y_meas(n) > y_predR(n)+delta 1_up, c'est à dire si l'erreur de prédiction définie par l'équation (2) est supérieure à un seuil de début de pic epsR (n) > deltal _up , • et si l'écart type filtré maximisé eps_sigma, défini par l'équation (6) est supérieur à un seuil d'écart type de début de pic eps_sigma_S1, eps sigma (n) > eps _ sigma _ Sl , alors le début du pic de pression est détecté, sinon le pic de pression n'a pas débuté. Le seuil d'écart type de début de pic eps_sigma_S1 est choisi de telle manière à ce qu'il ait pour valeur la dernière valeur minimum de eps_sigma, c'est à dire la valeur de eps_sigma au début du pic de pression eps_sigma_min (cf Figure 4b), multipliée par un coefficient de début de pic delta2_up. C'est à dire eps _ sigma _ Si = eps _sigma _min x delta2 _ up Avec eps _ sigma _ min(n) = MIN [eps _ sigma(n) , eps _ sigma _ min(n -1)1 De même, pour la détection de fin de pic, au moins une des deux conditions suivantes est appliquée : • si le signal mesuré est plus petit que le signal prédit auquel on ajoute une constante : y _ meas(n) < y _ predR (n) + deltal _ down , ce qui équivaut à epsR (n) < deltal _ down , c'est à dire si l'erreur de prédiction, définie par l'équation (2), est en dessous d'un seuil de fin de pic deltal_down, • et si l'écart type filtré maximisé eps_sigma ; défini par l'équation (6) est inférieur à un seuil d'écart type de fin de pic eps_sigma_S2, eps _ sigma (n) < eps _ sigma _ S2 , alors la fin du pic de pression est détectée, sinon le pic de pression n'est pas terminé.

Le seuil d'écart type de fin de pic eps_sigma_S2 est choisi de telle manière qu'il a pour valeur la dernière valeur maximum de eps_sigma, c'est à dire la valeur de eps_sigma en haut du pic de pression eps_sigma_max (cf figure 4b), multipliée par un coefficient de fin de pic delta2_down. C'est à dire eps _ sigma _ S2 = eps _ sigma _ max x delta 2 _ clown Avec eps _ sigma _ max(n) = MAX [eps _ sigma (n) , eps _ sigma _ max(n -1)1 10 Pour tout point n, il est donc possible de déterminer s'il appartient à un pic de pression ou pas. De manière générale, la valeur du coefficient de début de pic delta2_up est comprise entre 0 et 10, la valeur du coefficient de fin de pic delta2_down est comprise entre 0 et 1, et les valeurs du seuil de début de pic deltal_up et de fin de pic deltal_down sont comprises entre 0 et 5 volts. Par conséquent, pour chaque point n, si un pic est détecté à ce point, alors la valeur de ce point y_predR(n) ne peut pas être sélectionnée pour l'estimation de la pente A et de la constante B, en revanche si un pic n'est pas détecté à ce point, alors la valeur de ce point peut être sélectionnée pour l'estimation correcte de la pente A et de la constante B. Lors de l'étape Il, la détermination de la pente A et de la constante B selon l'invention, est réalisée par l'intermédiaire du filtre de Kalman lent. En effet : • la pente et la constante moyenne sont estimées par l'intermédiaire du filtre de Kalman avec des gains faibles Kas et KbL, afin d'obtenir une correction lente, moins influencée par les changements du signal, c'est à dire relativement indépendante des pics de pression, et donc représentative du signal de base y = Axt+B , • les points n sont ensuite prédits en utilisant la pente AL, et la constante BL calculés 20 précédemment au point n-1, epsL(n) = y(n) ù y_ predL(n) AL(n) = AL(nù1)+KaL xepsL(n) BL(n) = BL(n -1) + AL (n -1) x dt + KbL xepsL(n) ypredL(n+1) = BL(n)+AL(n)xdt • dans le cas où un pic a été détecté précédemment à un point n par l'intermédiaire du filtre de Kalman rapide, la valeur de ce point y_predR(n) est remplacée par la valeur du point prédite par le filtre de Kalman lent y_predR(n). Le pic de pression 25 est ainsi remplacé par un signal de pente constante, c'est à dire par une droite. Cette prédiction est nécessaire afin que la détermination de la pente AL et de la constante BL, ne soit pas faussée par la présence du pic de pression. Dans le but d'améliorer la précision des valeurs de la pente AL et de la constante BL, cette étape Il peut comporter des variantes. En effet, lorsque le début d'un 30 pic est détecté, la valeur de y_predR(n) peut être remplacée par la valeur prédite par le filtre de Kalman lent au point n-2, c'est à dire y_predR(n-2). Ceci afin que l'augmentation faible de début de pic ne surestime pas la valeur de AL et de BL. 11 De même, afin d'éviter de sous-estimer les valeurs de AL et BL, à la fin du pic, la valeur de y_predR(n) est remplacée par la valeur prédite par le filtre de Kalman lent au point n-1, c'est à dire y_predR(n-1). Lors de la dernière étape III, la droite, y predL (n + 1) = AL (n) x t + BL (n) représentant le signal de base Sa, ainsi déterminée est soustraite au signal fournit par le capteur afin de reconstruire la véritable courbe de pression régnant dans la chambre de combustion, c'est à dire comportant un signal de base rectiligne, recentré sur zéro. Les différentes étapes du traitement du signal selon l'invention sont illustrées à la figure 5, comportant 5 graphes annotés 5a, 5b, 5c, 5d et 5e.

La figure 5a représente le signal mesuré par le capteur, comportant deux pics de pression et une dérive du signal de base du type :y = A x t + B . Les figures 5b et 5c illustrent le traitement du signal lors de l'étape I : • la figure 5b représente l'erreur de prédiction epsR du signal mesuré, • la figure 5c représente l'écart type de l'erreur de prédiction filtré maximisé eps_sigma, ainsi que les valeurs eps_sigma_min et eps_sigma_max. L'étape Il est illustrée à la figure 5d. Le signal de base y_predL obtenu par le filtre de Kalman lent, est représenté, dans lequel les pics de pression obtenus par le filtre de Kalman rapide sont remplacés par des droites. La figure 5e représente la zone de détection D des deux pics, ainsi que le 20 signal de base y_predL ainsi déterminés par la réalisation de l'étape III. L'invention permet donc de déterminer la pente A, la constante B et les pics de pression de manière fiable sans nécessiter de taille mémoire importante puisque la méthode est récursive d'ordre 1 et prédictive, d'un point n à un point n+1 et ne nécessite pas la gestion et la mémorisation sur une longue fenêtre de plusieurs points pour 25 appliquer les formules classiques des moindres carrés. Ce procédé peut par conséquent être intégré dans un capteur de pression cylindre ou dans un calculateur moteur. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple et peut, par exemple être appliquée à tout signal de mesure comportant des pics.

Claims

REVENDICATIONS1. Procédé de correction de la dérive du signal (Sb) d'un capteur de pression mesurant la pression dans un cylindre d'un moteur à combustion interne, le signal étant assimilable à une succession de points formant un signal de base (Sa) représenté par une droite d'équation y = A x x + B , de pente A et de constante B sur lequel se superposent des pics de pression, le dit procédé de correction étant caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : • I : utilisation d'un filtre de Kalman rapide, c'est à dire comportant des gains de pente (KaR) et de constante (KbR) de valeurs élevées, pour la détection des points appartenant aux pics de pression, • II : utilisation d'un filtre de Kalman lent, c'est à dire comportant des gains de pente (Kas) et de constante (KbL) de valeurs faibles, pour la détermination de la pente (A) et de la constante (B) de la droite représentant le signal de base, • III : correction, pour chaque point, de la dérive du signal en fonction de leur appartenance ou non aux pics de pression détectés déterminée lors de l'étape I et des valeurs de la pente (A) et de la constante (B) déterminées lors de l'étape II afin de déterminer le signal réel (Sr) de la pression régnant dans le cylindre.
2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que lors de l'étape I on : • estime l'erreur de prédiction (epsR) sur un point du signal à l'aide du filtre de Kalman rapide utilisé, • filtre et maximise l'écart type de cette erreur de prédiction (eps_sigma) pour estimer la stabilité de ce point par rapport aux points précédents. • détermine le début et/ou la fin d'un pic de pression en ce point.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que, au cours de l'étape I, on détermine le début du pic de pression en un point selon l'un au moins des deux 25 critères suivants : • l'erreur de prédiction (epsR) sur ce point est au-dessus d'un seuil de début de pic (delta1-up), • l'écart type filtré et maximisé de l'erreur de prédiction (eps_sigma) sur ce point est au-dessus d'un seuil d'écart type de début de pic (eps_sigma_S1). 30
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le seuil d'écart type de début de pic (eps_sigma_S1) équivaut à la dernière valeur minimum de l'écart type filtré et maximisé (eps_sigma_min), multipliée par un coefficient de début de pic (delta2_up).
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que la valeur du 35 coefficient de début de pic (delta2_up) est comprise entre 0 et 10. 13
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que au cours de l'étape I on détermine la fin du pic en un point selon l'un au moins des deux critères suivants : • l'erreur de prédiction (epsR) sur ce point est en-dessous d'un seuil de fin de pic (deltal_down), • l'écart type filtré et maximisé de l'erreur (eps_sigma) sur ce point est en-dessous d'un seuil d'écart type de fin de pic (eps_sigma_S2).
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le seuil d'écart type de fin de pic (eps_sigma_S2) équivaut à la dernière valeur maximum de l'écart type filtré et maximisé (eps_sigma_max), multipliée par un coefficient de fin de pic (delta2_down).
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lors de l'étape II on : • estime la pente (A) et la constante (B) de la droite à partir du filtre de Kalman lent, • remplace les points appartenant au pic de pression déterminé par le filtre de Kalman rapide lors de l'étape I, par les points prédits par le filtre de Kalman lent en utilisant la pente (AL) et la constante (BL) estimés précédemment.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lors de l'étape III, on soustrait au signal issu du capteur la droite prédite y = AL x t + BL , déterminée lors de l'étape Il.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérise en ce que le gain de pente du filtre de Kalman rapide (KaR) est supérieur au gain de pente du filtre de Kalman lent (KaL).
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le gain de constante du filtre de Kalman rapide (KbR) est supérieur au gain de 25 constante du filtre de Kalman lent (KbL).
12. Procédé selon les l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le gain de pente du filtre de Kalman rapide (KaR) est inférieur au gain de constante du filtre de Kalman rapide (KbR).
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé 30 en ce que le gain de pente du filtre de Kalman lent (KaL) est inférieur au gain de constante du filtre de Kalman lent (KbL).
14. Dispositif de correction d'un signal mettant en oeuvre le procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes.
15. Dispositif selon la revendication 14 caractérisé en ce que le signal est un 35 signal de pression d'un cylindre d'un moteur à combustion interne.
16. Capteur de signal de pression comportant le dispositif de correction d'un signal de pression selon la revendication 14.14
17. Calculateur électronique comportant le dispositif de correction d'un signal de pression selon la revendication 14.