Capteurs - Contrôle moteur - Université Pierre et Marie CURIE

Capteurs - Contrôle moteur
Volumes horaires globaux (CM + TD + TP+ autre…)
Nombre de crédits de l’UE
Spécialité où l’UE est proposée
Semestre où l’enseignement est proposé
Effectifs prévus (rentrée 2009)
1)
32 h: CM 14 h, TD14 h, TP 4 h
3 ECTS
Licence ingénierie mécanique – L3 LP GMPE
S6
24
Objectifs de l'Unité d'Enseignement
L'UE a 2 objectifs, d'une part présenter les capteurs usuels rencontrés dans le GMPE (déplacement,
déformation, pression, température, …), étudier la chaîne de mesure d'une grandeur physique depuis
le capteur jusqu'au calculateur ainsi que l'asservissement de cette grandeur, et d'autre part présenter le
rôle d’un système de contrôle moteur diesel ou essence, ses composants, ses fonctions élémentaires,
ses fonctions avancées, et sa mise au point avec les outils associés.
2) Contenu de l’Unité d’Enseignement
Partie 1: Capteurs, conditionnement et asservissement
1. Introduction
- électronique dans le contrôle moteur (allumage, injection, dépollution...), notions de capteurs,
mesures électriques, asservissement, actionneurs, architecture multiplexée...
2. Conditionnement et traitement du signal
- les signaux numériques et analogiques typiques (échelon, impulsion, rampe, sinusoïde, bruit)
- outils d'analyse des signaux et systèmes : transformée de Laplace, fonctions de transfert, réponse
impulsionnelle
3. Electronique pour réaliser le conditionnement des signaux
- les composants : (diode, transistor), ampli. op.,...
- emploi illustré sur quelques circuits utiles : source de courant ou de tension, trigger de Schmitt,
amplificateur, opérateurs logiques, bascule, compteur...
- les fonctions réalisées : amplification, filtrage, mise en forme carrée, redressement, intégration,
commutation...
3. Capteurs
- classifications, caractéristiques métrologiques
- capteurs résistifs (position, température, déformation, flux lumineux…)
- capteurs capacitifs (position, accélération…)
- capteurs inductifs avec rappels d'électromagnétisme (position, vitesse…)
- capteurs électromagnétiques
- capteurs à effet Hall
- capteurs optiques (position, déplacement)
- capteurs piézoélectriques (force, pression, accélération)
- sonde à oxygène
4. Asservissements
- structure d'un système asservi ou régulé
- asservissement analogique : fonctions de transfert en boucle ouverte et fermée
- réponse d'un système asservi, stabilité, précision
- correcteurs (P, I, D)
- asservissement numérique : échantillonnage, convertisseurs A-N, N-A, échantillonneurs-bloqueurs,
multiplexeurs, filtrage anti-repliement
5. Préactionneurs et actionneurs
- moteur à courant continu
- moteur pas à pas.
6. Architecture multiplexée
- exemple du protocole CAN
Partie 2 : Contrôle moteur et mise au point
1. Introduction
- Du moteur au Contrôle Moteur et à la Mise au Point
- L’évolution du contexte réglementation et prestations
Evolution de la prestation
Evolution des normes d’émissions
- Présentation système de contrôle moteur :
2. Fonctions élémentaires du Contrôle Moteur
Gérer le couple / Doser le carburant
Diagramme d’admission d’un moteur – Synchronisation 4,5,6 et 8 cylindres.
Assurer la combustion
Modes d’injections du carburant
S’adapter à toutes les conditions de fonctionnement
3. Fonctions avancées du Contrôle Moteur
Fonctions avancées : de l’optimisation air / carburant / allumage sur les prestations agrément,
climatique, consommation, dépollution.
Le démarrage du moteur
Fonctions de régulation
Rappels d’automatisme
Régulation de richesse : simple
Régulation de richesse : double
Régulation de ralenti
4. Fonctions avancées du Contrôle Moteur
Purge canister
Anti-Cliquetis
VVTc (film Porsche)
Suralimentation du moteur
Fonctions d’adaptation : régulation ralenti, richesse
Modes dégradés
Communication entre calculateurs : BVA, ESP, structure Couple – BP Mot
5. Fonctions avancées du Contrôle Moteur
Processus de Mise au Point & Validations – Mise au Point GMP
OBD : Réglementation, composants, stratégies
Le contrôle moteur Diesel
3)
Pré-requis
aucun
4) Références bibliographiques
o
o
ASCH Georges et collaborateurs, Les capteurs en instrumentation industrielle, Ed. Dunod, 5ème édition,
1999.
ASCH Georges et collaborateurs, Acquisition de données : du capteur à l'ordinateur, Ed. Dunod, 2ème
édition, 2003.
Rédacteurs principaux de la fiche
Nom, Prénom, Qualité :
Huet François
Professeur à l'UPMC
Oliver Pierre-Michel
Ingénieur Renault
Laboratoire ou équipe :
Laboratoire Interfaces et Systèmes
Electrochimiques (LISE)
Centre technique de Renault à Rueil
Adresse :
Université Pierre et Marie Curie, CC133 CTR A02 P 20 – 67 Rue des Bons Raisins
4 Place Jussieu,75252 Paris Cedex 05 92508 RUEIL-MALMAISONCEDEX
Téléphone :
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