FR2776136A1 - Bloc moteur electrique, notamment pour vehicule automobile, integrant une electronique de commande - Google Patents

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Abstract

Bloc de moteur électrique à courant continu comportant une platine (3) de connexion et une carte (4) qui porte une électronique pour la commande dudit moteur, ladite carte comportant des moyens (13, 14) pour détecter le blocage du rotor dudit moteur, caractérisé en ce que ladite carte et/ou ladite platine portent des moyens (15, 16) formant capteur (s) de température et en ce que ladite carte comporte en outre des moyens (12, 14) reliés auxdits moyens formant capteur (s) de température pour couper l'alimentation du moteur lorsqu'une température mesurée par les moyens formant capteur atteint une valeur seuil supérieure et pour ne rétablir l'alimentation du moteur que lorsque ladite température est au moins redescendue à une valeur seuil inférieure.

Description

BLOC DE MOTEUR ELECTRIQUE, NOTAMMENT POUR VEHICULE
AUTOMOBILE, INTEGRANT UNE ELECTRONIQUE DE COMMANDE
La présente invention est relative à un bloc intégrant un moteur électrique à courant continu et une électronique pour la commande dudit moteur. Le bloc de moteur électrique proposé par l'invention trouve notamment avantageusement application dans un groupe motoventilateur
de véhicule automobile.
Le blocage du rotor d'un moteur électrique à courant continu entraîne
une forte augmentation du courant dans celui-ci.
Sur les moteurs dépourvus d'électronique, cette brusque augmentation de courant détruit le fusible de ligne avant que l'élévation thermique, qui résulte de cette augmentation et de la disparition de la ventilation, n'endommage le moteur et en particulier son bobinage, ses balais ou encore les pistes de sa platine de connexion, etc. Par contre, dans le cas d'un bloc moteur intégrant une électronique de commande, celle-ci limite le courant dans le moteur électrique, ce qui peut empêcher la destruction du fusible de ligne dans des cas o cette destruction serait pourtant souhaitable pour éviter une élévation trop importante de la température au niveau des composants de puissance de
l'électronique de commande et au niveau des éléments du moteur.
Pour pallier cet inconvénient, il est connu, lorsque l'on détecte le blocage du rotor, de commander l'alimentation du moteur électrique selon une séquence de fonctionnement du type de celle illustrée sur la figure 1, c'est à dire selon une succession de cycles d'ouverture et de fermeture, dont tes durées tl et t2 d'ouverture et de fermeture sont réalisées par des moyens de temporisation électroniques intégrés au bloc moteur et sont choisies de façon à empêcher une élévation thermique trop importante dans
le bloc moteur.
Sur le graphe de la figure 1, on a représenté l'intensité du courant traversant le moteur électrique pendant cette séquence d'alimentation, ainsi que l'évolution de la température. Le début du blocage du rotor est indiqué
par le trait en pointillés.
Généralement, la durée t2 pendant laquelle l'alimentation du moteur est coupée est généralement supérieure à la durée tl pendant laquelle le
moteur est alimenté.
Il est aussi possible d'arrêter définitivement la commande du moteur après un certain nombre de cycles d'alimentation et de coupure tl et t2. Un but de l'invention est d'améliorer encore la protection contre les élévations thermiques rotor bloqué d'un bloc de moteur électrique intégrant
une électronique de commande.
A cet effet, I'invention propose un bloc de moteur électrique à courant continu comportant une platine de connexion et une carte qui porte une électronique pour la commande dudit moteur, ladite carte comportant des moyens pour détecter le blocage du rotor dudit moteur, caractérisé en ce que ladite carte et/ou ladite platine portent des moyens formant capteur(s) de température et en ce que ladite carte comporte en outre des moyens reliés auxdits moyens formant capteur(s) de température pour couper l'alimentation du moteur lorsqu'une température mesurée par les moyens formant capteur atteint une valeur seuil supérieure et pour ne rétablir l'alimentation du moteur que lorsque ladite température est au moins
redescendue à une valeur seuil inférieure.
D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront encore de la
description qui suit qui est purement illustrative et non limitative et qui doit
être lue en regard des dessins annexés sur lesquels: - la figure 1, déjà analysée, est un graphe sur lequel on a porté en fonction du temps d'une part l'intensité du courant d'alimentation dans ledit moteur conformément à une séquence connue permettant de protéger un bloc de moteur électrique intégrant une électronique de commande lorsqu'un blocage du rotor du moteur est détecté, et d'autre part l'évolution de la température du bloc moteur pendant cette séquence d'alimentation; - la figure 2 est un graphe semblable à celui de la figure 1 qui illustre une séquence d'alimentation avec des moyens de protection du type de ceux proposés par l'invention; la figure 3 est une représentation schématique d'un bloc de moteur électrique à électronique de commande intégrée conforme à un mode de réalisation possible de l'invention; - la figure 4 est un schéma bloc illustrant le montage intégrant des moyens de protection du type de ceux proposés par l'invention. Comme le montre la figure 2, la protection proposée par l'invention consiste, lorsque le blocage du rotor est détecté, à couper l'alimentation du moteur lorsque la température atteint une valeur seuil T1 donnée et à ne rétablir l'alimentation que lorsque cette température est redescendue à une
valeur seuil T2 donnée.
A cet effet, on utilise avantageusement sur la platine de connexion ou sur le circuit imprimé qui porte l'électronique de commande, un capteur du type à résistance variable avec la température, par exemple un capteur à
résistance à coefficient de température négatif (CTN).
Et de façon particulièrement préféré, le bloc moteur comporte au moins deux capteurs de température, I'un sur la carte électronique, l'autre
sur la platine qui porte les balais.
On sait en effet que par construction, la platine porte balais et le moteur électrique sont fortement découplés thermiquement de la carte qui
porte l'électronique.
Ainsi, I'alimentation du moteur électrique est coupée lorsque la température mesurée sur la platine atteint une valeur Tp1, ou lorsque la
température mesurée sur la carte l'électronique atteint une valeur Tcl.
Et le moteur n'est alors à nouveau alimenté que lorsque la température mesurée sur la platine est au moins redescendue à une valeur Tp2 ou inférieure, tandis que la température mesurée sur la carte
électronique est quant à elle au moins redescendue à une valeur Tc2.
Par exemple, la température de coupure Tp1 est de l'ordre de 200 C, tandis que la température de coupure Tcl est de l'ordre de 130 C; la température Tp2 est de l'ordre de 160 C, tandis que la température Tc2 est
de l'ordre de 120 C.
Un exemple d'agencement possible pour les éléments du bloc
moteur est par exemple illustré sur les figures 3 et 4.
Sur la figure 3, la carcasse du moteur électrique a été référencée par
1, son axe de rotation par 2.
La carcasse 1 est fermée à une extrémité par une platine porte
connexions 3.
Ainsi qu'on peut le voir plus particulièrement sur la figure 4, cette platine 3 porte elle-même d'une part les balais b du moteur et d'autre part des pistes de connexion à la masse (carcasse ou radiateurs) ou à la tension
de la batterie.
Elle porte également une carte 4 à circuit imprimé sur laquelle sont implantés différents circuits intervenant dans l'alimentation du moteur électrique. Ces différents circuits sont par exemple constitués d'un circuit 5 pour asservir la tension d'alimentation délivrée au moteur de façon à maintenir la vitesse de rotation sur une valeur de consigne C, d'un circuit d'attaque 6 qui est commandé par le circuit d'asservissement 5, de circuits hacheur et de génération de dents de scie 7 et 8, de moyens 9 pour la génération des tensions utilisées par ces différents circuits à partir de la tension + bat de la
batterie, de moyens 10 formant capacité de découplage.
Ces circuits comportent également un circuit 12 de surveillance de température et un circuit 13 de surveillance de courant, tous deux reliés à
un circuit de diagnostique 14.
Le circuit 12 de surveillance de température comporte par exemple une résistance CTN 15 qui est montée sur la carte électronique 4, ainsi que des moyens à pont(s) diviseur(s) et comparateur(s) différentiel(s) pour
comparer la valeur résistive de cette résistance CTN à des seuils donnés.
Ce circuit 12 comporte en outre des moyens résistifs qui sont reliés à une résistance CTN 16 qui est montée sur la platine 3 et avec laquelle ces moyens définissent un ou des ponts diviseur(s), pour, avec des moyens formant comparateurs différentiels, comparer la valeur résistive de cette résistance CTN à des seuils donnés. les moyens formant capteur que constitue la résistance 16 sont avantageusement disposés au voisinage
d'un shunt, d'une bobine ou de charbons.
Le circuit 13 de surveillance de courant comporte également un montage comparateur permettant de comparer à un seuil donné la valeur de la tension aux bornes d'un "shunt" 17 sur le circuit d'alimentation du moteur. Les signaux en sortie de ces différents comparateurs sont traités par le circuit de diagnostique 14, qui comporte d'une part un transistor de puissance de type MOSFET qui contrôle l'alimentation du moteur électrique, et d'autre part des moyens pour commander ce transistor en fonction
notamment des signaux en sortie des différents comparateurs.
En particulier, lors d'un blocage du rotor, le "shunt" 17 et les circuits 13 et 14 détectent l'élévation du courant d'alimentation au dessus d'un seuil donné. Et les résistances CTN 15 et 16, en combinaison avec les circuits 12 et 14, permettent de commander l'alimentation du moteur électrique selon une séquence du type de celle qui a été décrite précédemment en
référence à la figure 2.
Enfin, la platine 3 comporte également des moyens 18 pour filtrer la
tension +bat d'alimentation de la batterie.
Le bloc de moteur électrique qui vient d'être décrit trouve avantageusement application dans le cas d'un moteur électrique de
chauffage, ventilation ou climatisation de véhicule automobile.
En variante, les moyens 15, 16 formant capteur de température
peuvent être de type bilame.

Claims (10)

REVENDICATIONS
1. Bloc de moteur électrique à courant continu comportant une platine (3) de connexion et une carte (4) qui porte une électronique pour la commande dudit moteur, ladite carte (4) comportant des moyens (13, 14) pour détecter le blocage du rotor dudit moteur, caractérisé en ce que ladite carte (4) et/ou ladite platine (3) portent des moyens (15, 16) formant capteur(s) de température et en ce que ladite carte (4) comporte en outre des moyens (12, 14) reliés auxdits moyens (15, 16) formant capteur(s) de température pour couper l'alimentation du moteur lorsqu'une température mesurée par les moyens (15, 16) formant capteur atteint une valeur seuil supérieure et pour ne rétablir l'alimentation du moteur que lorsque ladite
température est au moins redescendue à une valeur seuil inférieure.
2. Bloc de moteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (16) formant capteur de température disposés sur la platine (3), ainsi que des moyens (15) formant capteur de
température disposés sur la carte (4) électronique.
3. Bloc de moteur électrique selon la revendication 2, caractérisé en ce que la carte (4) électronique.comporte des moyens pour couper l'alimentation du moteur électrique lorsque la température de la platine (3) atteint une valeur donnée Tp1 ou lorsque la température de la carte (4) électronique atteint une valeur donnée Tcl et pour n'alimenter à nouveau ledit moteur que lorsque la température mesurée sur la platine (3) est au moins redescendue à une valeur donnée Tp2 ou inférieure, tandis que la température mesurée sur la carte (4) électronique est quant à elle au moins
redescendue à une valeur donnée Tc2.
4. Bloc de moteur électrique selon la revendication 3, caractérisé en ce que la température de coupure Tp1 est de l'ordre de 200 C, tandis que la
température Tp2 est de 160 C.
5. Bloc de moteur électrique selon l'une des revendications 3 ou 4,
caractérisé en ce que, tandis que la température de coupure Tcl est de
l'ordre de 130 C, tandis que la température Tc2 est de l'ordre de 120 C.
6. Bloc de moteur électrique selon l'une des revendications
précédentes, caractérisé en ce que les moyens (15, 16) formant capteur de température comportent au moins une résistance variable en fonction de la température.
7. Bloc de moteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (15, 16) formant capteur de température comportent au
moins une résistance de type CTN.
8. Bloc de moteur électrique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens (15, 16) formant capteur de température sont de type
bilame.
9. Bloc de moteur électrique selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens (16) formant capteur sont disposés au voisinage d'un
shunt, d'une bobine ou de charbons.
10. Bloc de moteur électrique chauffage, ventilation ou climatisation de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il est constitué par un bloc
selon l'une des revendications précédentes.
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