DEVELOPPEMENT, CARACTERISATION ET OPTIMISATION D’UN CAPTEUR DE PRESSION INTEGRE SUR UNE BOUGIE D’ALLUMAGE

par M. Bernard Kamel

le vendredi 22 avril à 10H30 salle de cours 16.01

préparée à l'IES groupe MITEA

Resumé:
Les récentes normes environnementales et les demandes de réduction des émissions et de consommation de carburants des moteurs essences exigent de nouvelles stratégies de combustion par lesquels le mélange air/essence devrait être méticuleusement commandé en temps réel par un capteur de pression. Le contrôle de la pression cylindre est une technologie principale qui permet une coordination optimisée du mélange air/carburant, et la recirculation des gaz d'échappement par la rétroaction de contrôle.
Le capteur de pression GCSTM (Gasoline Combustion Sensor) est un capteur non-intrusif de pression cylindre intégré dans une bougie d'allumage qui a un accès direct à la chambre de combustion. Il répond aux contraintes d'intégration automobile, de performance et de fiabilité, et permet la mesure de pression jusqu'à 200bar et du cliquetis. Ce type de capteur permet le suivi de combustion en temps réel exigé pour la combustion par auto-allumage par laquelle la rétroaction rapide des événements de combustion permet la gestion étincelle/carburant dans chaque cylindre. Il agit sur l'allumage aussi bien que sur l'injection pour optimiser la combustion et réduire la consommation de carburant d'environ 1.4% et les émissions de polluants d'environ 10%.
La présente thèse concerne le développement d'un capteur de pression fiable et bas-cout qui sera une condition de base pour les prochaines générations de moteurs. Cette étude concerne deux types d'éléments sensibles différents. L'un est basé sur une céramique piézoélectrique, et l'autre comporte un système piézo-résistif de jauges de contraintes sérigraphiées sur l'isolant céramique de la bougie d'allumage. Durant cette analyse, des problèmes mécaniques ont été soulignés et une section a été consacrée pour résoudre le problème de transmission de pression à l'élément sensible réduisant les bruits mécaniques notamment. Différents concepts mécaniques ont été développés et regroupés sous plusieurs familles, dont deux catégories ont été retenues pour la suite du développement.

Conception d’un système de vision par phosphènes

Soutenance de thèse de Guillaume TATUR

Résumé :

Ces travaux s'inscrivent dans le cadre plus général de la réalisation d'une prothèse visuelle, destinée aux personnes atteintes de cécité tardive due à une maladie dégénérative des cellules photoréceptrices de la rétine. Par la stimulation adéquate de certaines parties des voies optiques encore fonctionnelles, il est possible de transmettre à nouveau des perceptions

visuelles, appelées phosphènes, dans le champ visuel du patient. Les études actuelles portant sur le contenu informationnel de cette vision prothétique proposent simplement de réduire la résolution de l'image d'une caméra embarquée. Notre étude propose une nouvelle approche basée sur le principe de la vision fonctionnelle, développée en collaboration avec les spécialistes de la rééducation fonctionnelle de l'institut ARAMAV. Par le biais de cette approche innovante, nous avons défini des méthodes d'extraction et de représentation des informations de la scène. L'objectif est d'améliorer l'autonomie en mobilité et de rendre possible la perception des expressions faciales. Pour évaluer la pertinence de ces propositions, nous avons développé un simulateur de vision prothétique, dont les paramètres sont basés sur les résultats d'essais cliniques. Pour la mobilité, nous mettons notamment en évidence l'intérêt de fournir un accès aux informations 3D, en substitution ou en complément de l'information de luminosité, ainsi que l'intérêt d'utiliser un oculomètre pour améliorer et faciliter la prise d'informations. Des expériences spécifiques à la mobilité, ainsi que certains résultats initiaux sont présentés. Pour la reconnaissance des expressions faciales, notre étude apporte la preuve que ces expressions sont correctement perçues si nous combinons des techniques de sélection de l'information et l'utilisation de certains prétraitements.

vendredi 18 mars à 10h à l'Amphithéâtre Saint Priest Montpellier.

Membres du jury :

Edwige PISSALOUX, Rapporteur, Professeur, Institut des Systèmes Intelligents et de Robotique (ISIR)Jean-Claude KASTELIK, Rapporteur, Professeur, Institut d'électronique, de microélectronique et de nanotechnologieMichel DUMAS, Directeur de thèse, Maitre de conférences, Université Montpellier 2Isabelle MARC, CoDirecteur de thèse, Maitre de conférences, Ecole des Mines d'alesDominique LAFON, CoDirecteur de thèse, Maitre de conférences, Ecole des Mines d'alesFabrice BARDIN, Examinateur, Maitre de conférences, Université de NimesGérard GRASSY, Examinateur, Professeur, Université de Montpellier 1Patrick LAMBERT, Examinateur, Professeur, Université de Savoie. Membres Invités :Dr. Gérard DUPEYRON Chef de service ophtalmologie, CHU de NîmesPr Max VILLAIN Professeur ophtalmologie Faculté de médecine de Montpellier Chef de service ophtalmologie, CHU de MontpellierM. Yannick VIMONT DR Directeur du laboratoire LGI2P de l’EMADr. Agata JOZWICKA R&T Manager at Astri Polska Varsovie PologneDr Marie Catherine PALAU Astri Polska CFO/COO Varsovie Pologne

Lasers à cristaux photoniques pour la spectroscopie infrarouge

Soutenance de thèse de Souad MOUMDJI

lundi 14 mars 2011 à 10h à l'Amphithéâtre Saint Priest

Résumé :

Le contrôle des rejets dans l’atmosphère est une préoccupation importante de nos sociétés. Ce travail de thèse s’inscrit dans ce cadre en proposant l’étude et la réalisation de composants lasers compatibles avec des systèmes de détection de gaz polluants. La spectroscopie d’absorption par diodes laser accordables est une méthode de détection de gaz, très sensible et sélective. Elle nécessite des diodes laser fonctionnant en régime continu, à température ambiante avec une émission monofréquence et une large accordabilité. Pour répondre à ces exigences, nous proposons une géométrie originale où deux cavités laser sont couplées par un miroir à cristal photonique (CP). Le domaine du moyen infrarouge (2 à 5 µm), où de nombreuses espèces gazeuses présentent de fortes raies d’absorption, est particulièrement intéressant pour ces applications. Pour atteindre cette gamme, la famille des matériaux à base d’antimoniures est la mieux adaptée car elle permet l’obtention de composants émettant au-delà de 2 µm.

Deux géométries ont été étudiées, l’une avec les CPs placés de part et d’autre du ridge, l’autre avec les CPs le traversant. Les modélisations ont montré que le second design était le plus efficace. Un enjeu majeur de cette thèse a été le développement d’un procédé technologique complet qui fait appel à des étapes de photolithographie associées à des étapes d’insolation électronique pour la définition des CPs et l’ouverture de l’isolant. Il a nécessité la mise au point de la gravure profonde des CPs. Les caractérisations des structures ont montré un fonctionnement en continu, à température ambiante. Une émission monofréquence a été obtenue. Des mesures d’absorption de méthane et de monoxyde de carbone ont validé la faisabilité de l’utilisation de ces structures dans un système de détection de gaz.

Jury :

Raffaele COLOMBELLI-Directeur de recherche, IEF - Rapporteur
Abderrahim RAMDANE - Directeur de recherche, LPN - Rapporteur
Didier DECOSTER - Professeur des Universités, IEMN - Examinateur
Bernard ORSAL - Professeur des Universités, IES - Examinateur
Sophie BONNEFONT - Chargée de recherche, LAAS-CNRS - Examinateur
Aurore VICET - Maître de conférences, IES - Co-directrice de thèse
Yves ROUILLARD - Maître de conférences, IES - Directeur de thèse

Souad MOUMDJI
PhD Student - Doctorante

Photonic Group 
LAAS-CNRS
&
IES Group
Université Montpellier II IES - UMR CNRS 5214 / Institut d'Electronique du Sud
Groupe "Composants à nanostructures pour moyen infra-rouge" (NANOMIR)
Place Eugène Bataillon - cc 067 - F-34095 Montpellier cedex 5 (France)

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