FR2908246A1

FR2908246A1 - Moteur electrique a courant continu et procede de controle de la position angulaire d'un tel moteur

Info

Publication number: FR2908246A1
Application number: FR0609617A
Authority: FR
Inventors: Dan Mirescu
Original assignee: ArvinMeritor Light Vehicle Systems France SA
Current assignee: Inteva Products France SAS
Priority date: 2006-11-03
Filing date: 2006-11-03
Publication date: 2008-05-09
Anticipated expiration: 2026-11-03
Also published as: CN101174154B; FR2908246B1; BRPI0704595A; CN101174154A

Abstract

Un procédé de contrôle de la position angulaire d'un arbre rotor d'un moteur à courant continu comprenant une pluralité de paires de bobines, les bobines de chaque paire présentant une valeur d'impédance différente de celle des bobines des autres paires. Le procédé comprend les étapes de :- mesure du courant en sortie du moteur (Imoteur);- identification d'impulsions de commutation (Impulsions commutation) à partir de la composante variable (Ivariable) du courant moteur ;- identification d'impulsions de référence (10) parmi les impulsions de commutation, les impulsion de référence ayant une valeur supérieure aux autres impulsions ;- contrôle de la position angulaire de l'arbre de rotor par comptage des impulsions de commutation ;- calibration de la position angulaire de l'arbre de rotor à partir des impulsions de référence.Le procédé permet de déterminer précisément la position angulaire du rotor par simple mesure du courant de sortie du moteur.

Description

1 MOTEUR ELECTRIQUE A COURANT CONTINU ET PROCEDE DE CONTROLE DE LA

POSITION ANGULAIRE D'UN TEL MOTEUR La présente invention concerne un moteur électrique à courant continu présentant un dispositif de contrôle de la position angulaire du rotor ; ainsi qu'un procédé de contrôle de la position angulaire du rotor d'un tel moteur. L'invention peut s'appliquer à un moteur électrique destiné à entraîner un équipement de véhicule automobile tel qu'un moteur de lève-vitre, de toit ouvrant ou d'actionnement de siège par exemple.

Un tel moteur électrique à courant continu est connu en soi. La figure 1 montre schématiquement un moteur électrique à courant continu. Un moteur électrique 1 comporte généralement une carcasse statorique 2 et un rotor 3 monté rotatif dans le stator. Le rotor 3 comprend une vis sans fin 4 qui engrène sur une roue dentée 5 liée par exemple à un tambour d'enroulement d'un câble d'entraînement. Selon un autre modèle de moteur, non illustré, la roue dentée pourrait entraîner un pignon coopérant avec une crémaillère ou un secteur denté plutôt qu'un tambour. Le moteur comporte également des bobinages solidaires de l'arbre de rotor 9; chaque bobine 6 est reliée à deux lames de collecteur 7. Des balais 8 (en général deux) sont adaptés à établir successivement un contact avec des paires de lames du collecteur 7 au cours de sa rotation solidaire de l'arbre du rotor 9. Les balais 8 sont électriquement reliés à une alimentation en courant électrique (non illustré) et sont destinés à alimenter en courant les bobines 6 du rotor. Chaque paire de bobines 6 est ainsi successivement alimentée en courant pour induire la rotation du rotor 3 dans la carcasse statorique 2. Une électronique de commande (non illustrée) peut également être associée au moteur. A cet effet, une carte de circuit imprimé est généralement prévue et comprend, entre autre, des connections électriques avec les balais du collecteur et un microcontrôleur Un moteur à courant continu peut donc être schématisé par un circuit électrique comme représenté sur la figure 2. Les bobines solidaires du rotor sont réparties sur deux branches du circuit et chaque bobine présente une impédance (résistance et inductance) donnée. Chaque bobine est ainsi parcourue par un courant qui alterne lors de la rotation du rotor. Le courant en sortie du moteur présente donc une composante continue, généralement de l'ordre de 7 ampères dans une application à un moteur de lève-vitre, et une composante variable correspondant aux commutations des balais sur les lames du collecteur alimentant les bobines. La composante variable du courant en sortie du moteur peut être de l'ordre de O,IA à lA selon le nombre de bobines du moteur et la puissance du moteur. R:ABrevets\22900A2_2915--061 102-texte depot.doc - 03/11/06 - 10:1 I - 1/14 2908246 2 Par ailleurs, dans un moteur électrique, il est souvent nécessaire de contrôler et d'obtenir des informations sur la rotation de l'arbre de rotor telles que le nombre de tours moteur, la vitesse de rotation, le sens de rotation et la position angulaire. Ces informations sont en particulier nécessaires à l'électronique de commande d'un 5 moteur de lève-vitre pour assurer des fonctions telles que les mouvements automatiques de vitre, l'anti-pincement, ou autre. Pour déterminer des informations sur la rotation de l'arbre de rotor du moteur comme par exemple la vitesse ou le sens de rotation du rotor, il est connu d'utiliser un ou plusieurs capteurs à effet Hall. Un anneau magnétique est disposé sur l'arbre 10 de rotor et émet un champ magnétique tournant solidaire de la rotation de l'arbre de rotor. Un ou plusieurs capteurs à effet Hall sont utilisés pour mesurer l'intensité du champ magnétique. Les capteurs à effet Hall peuvent être disposés à proximité de l'anneau magnétique ou être éloignés de l'anneau magnétique avec un élément de guidage de flux qui conduit le champ magnétique de l'anneau vers les capteurs. En 15 fonction du niveau de champ magnétique émis par l'anneau, les capteurs fournissent chacun un signal électrique qui est exploité pour déterminer la vitesse de rotation de l'arbre de rotor ainsi que le sens de rotation du moteur et sa position angulaire, ceci par la mesure de la variation du champ magnétique tournant. Par exemple, le document EP-A-1 146 318 décrit un moteur électrique de lève-vitre comprenant des 20 capteurs à effet Hall pour la mesure de la vitesse et du sens de rotation du rotor. Les capteurs à effet Hall fournissent des résultats satisfaisants dans le contrôle de la position angulaire du rotor, mais l'utilisation de ces composants représente un surcoût. En outre, le positionnement des capteurs Hall doit être extrêmement précis, ce qui complexifie le procédé d'assemblage du moteur.

25 Il existe donc un besoin pour un système de contrôle de la position angulaire d'un rotor qui se dispense de l'utilisation de capteurs à effet Hall. A cet effet, les variations de courant en sortie du moteur peuvent être détectées pour compter les commutations des balais sur les lames de collecteur et compter ainsi le nombre de tours effectués par le rotor du moteur.

30 Cependant, le contrôle de la position angulaire du rotor doit non seulement être précis lors du fonctionnement du moteur mais doit également être absolu, c'est-à-dire que la position angulaire du rotor ne doit pas être perdue lors de l'arrêt et de la reprise du moteur. Une telle précision n'a jusqu'à présent pas été possible à partir de la seule mesure du courant de sortie du moteur. En effet, lors de l'arrêt et de la 35 reprise du moteur, les variations de courant dues aux commutations des balais sur les lames de collecteur sont masquées par l'appel de courant au démarrage ou à l'arrêt. La figure 3 est un diagramme illustrant le courant en sortie du moteur ('moteur), la composante variable du courant moteur (Ivariable) et les impulsions de commutation R:ABrevetsV22900A21915û0611022-texte dep t.doc - 03/11/06 - 10.11 - 2/14 2908246 3 des balais sur les lames de collecteur (Impulsions commutation) en régime permanent puis lors de l'arrêt pour un moteur de l'art antérieur. Chaque bobine du moteur présente le même enroulement et par conséquent les mêmes valeurs d'impédance. Les variations de courant (Ivariable) représentatives des commutations de 5 balais alimentant les bobines sont donc sensiblement identiques en intensité. La figure 7 est une vue agrandie du diagramme de la figure 3 à l'arrêt du moteur. On remarque qu'en régime permanent (zone A des figures 3 et 7) le courant moteur présente des ondulations régulières et bien marquées par rapport à la composante continue. Chaque ondulation de courant peut ainsi être détectée et 10 identifiée comme une impulsion de commutation. Ces impulsions sont comptées par l'électronique de commande qui peut en déduire la position angulaire de l'arbre de rotor. Néanmoins, lorsque l'arrêt du moteur est commandé, le courant en sortie du moteur chute brutalement mais le rotor n'arrête pas pour autant sa rotation aussi brutalement. Dans la zone B des figures 3 et 7, les variations de courant 15 correspondant aux commutations des balais sont masquées par le renversement du courant (moteur en court-circuit) ; la position angulaire du rotor est alors perdue. La zone C des figures 3 et 7 montre le renversement du moteur ; les variations de courant correspondent à nouveau à des commutations détectables par l'unité électronique, mais la position angulaire du rotor ayant préalablement été perdue 20 (dans la zone B), le comptage de ces impulsions fournit une position angulaire du rotor décalée par rapport à la réalité. La zone D des figures 3 et 7 montre l'arrêt complet du moteur ; les composantes continue et variable du courant moteur deviennent nulles et les impulsions détectées par l'unité électroniques ne sont pas représentatives de la rotation du rotor.

25 II ressort des figures 3 et 7 que l'arrêt commandé du moteur provoque un décalage entre le nombre d'impulsions comptées par l'unité électronique de commande du moteur et la position angulaire réelle du rotor. Un arrêt en butée du moteur provoquerait également un tel décalage, la forte augmentation du courant en butée masquant les dernières impulsions de commutation.

30 La figure 4 est un diagramme illustrant le courant en sortie du moteur (Imoteur), la composante variable du courant moteur (Ivariable) et les impulsions de commutations des balais sur les lames de collecteur (Impulsions commutation) lors de la mise en marche du moteur puis en régime permanent pour un moteur de l'art antérieur.

35 Lors de la mise en marche du moteur, un fort appel de courant (zone E) masque les variations de courant correspondant aux commutations des balais sur les lames de collecteurs alors que le rotor commence à tourner. Ainsi, même lorsque le moteur revient en régime permanent (zone A'), le comptage par l'électronique de commande R:ABrevet sV2290()\2'_915--Oh l IO2-texie dep n-duc - 03/11/06 - 10:1 3/ 14 2908246 4 des impulsions de commutation à partir des ondulations du courant moteur ne permet plus de contrôler la position angulaire de l'arbre de rotor puisque celle-ci a été perdue lors de la reprise du moteur (zone E). La position angulaire du rotor déduite par l'unité électronique dans la zone A' est décalée par rapport à sa position réelle.

5 Au bout d'un certain nombre d'arrêts et de reprises du moteur, la position angulaire du rotor est complètement perdue et compromet la mise en oeuvre de fonctions automatiques tel que l'anti-pincement. L'invention propose de pallier les inconvénients de l'art antérieur et propose un dispositif de contrôle de la position angulaire d'un rotor de moteur électrique à partir 10 de la mesure du courant de sortie du moteur afin d'éliminer les capteurs à effet Hall, mais qui permette néanmoins de conserver une mesure précise et absolue de la position angulaire du rotor quel que soit le nombre d'arrêts et de reprises du moteur électrique. A cet effet, l'invention propose un moteur électrique à courant continu 15 présentant au moins une paire de bobine de rotor ayant une valeur d'impédance différente des autres paires de bobines ; c'est-à-dire un nombre d'enroulements différent. Cette paire de bobines différente induit une variation de courant nettement plus importante que les autres qui sert de repère à l'unité électronique pour calibrer la position angulaire du rotor. Ainsi, par la simple mesure du courant de sortie du 20 moteur, il est possible de déterminer précisément la position angulaire du rotor. L'invention concerne plus spécifiquement un moteur électrique à courant continu comprenant : un arbre de rotor ; - une pluralité de paires de bobines solidaires de l'arbre de rotor ; 25 chaque bobine présentant une valeur d'impédance donnée, les bobines de chaque paire présentant une valeur d'impédance différente de celle des bobines des autres paires. L'invention concerne également un procédé de contrôle de la position angulaire d'un arbre de rotor d'un moteur à courant continu comprenant une pluralité 30 de paires de bobines, au moins une paire de bobines ayant une valeur d'impédance différente des autres paires de bobines, le procédé comprenant les étapes de : - mesure du courant en sortie du moteur ; - identification d'impulsions de commutation à partir de la mesure du courant moteur ; 35 - identification d'impulsions de référence parmi les impulsions de commutation, les impulsions de référence étant associées à une commutation d'une paire de bobines donnée ; R:ABrevets\22900A22915--O(,11024exte delxn.doc - 03/11/06 - IO:I I - 4/14 2908246 5 - contrôle de la position angulaire de l'arbre de rotor par comptage des impulsions de commutation ; - calibration de la position angulaire de l'arbre de rotor à partir des impulsions de référence.

5 Selon une caractéristique, le procédé comprend en outre des étapes de filtrage du courant moteur pour identifier les impulsions de commutation et les impulsions de référence. Selon une caractéristique, l'étape de calibration de la position angulaire de l'arbre de rotor consiste à ajuster le nombre des impulsions de commutation 10 comptées de manière à ce que le nombre d'impulsions de commutation comptées d'une impulsions de référence à une autre impulsion de référence soit un multiple du nombre de paires de bobines du moteur. Selon un mode de réalisation, le procédé comprend en outre les étapes de : - mémorisation de la position angulaire de l'arbre de rotor calibrée sur une 15 dernière impulsion de référence identifiée ; - comptage des impulsions de commutation suivant la dernière impulsion de référence identifiée ; - mémorisation du nombre d'impulsions de commutation comptées entre la dernière impulsion de référence identifiée et une mise à zéro du courant en 20 sortie du moteur. Selon un mode de réalisation, le procédé comprend en outre les étapes de : -comptage des impulsions de commutation dès mesure d'un courant non nul en sortie du moteur et jusqu'à identification d'une première impulsion de référence ; 25 - calibration de la position angulaire de l'arbre du rotor en ajustant le nombre d'impulsions comptées entre la dernière impulsion de référence identifiée et la première impulsion de référence identifiée par le calcul suivant : (NpälSe)cai = Ncoil x E" Nstop + Nstart + 0,5 Ncoil ~ avec le nombre de paires de bobines du moteur; 30 Ns,op, le nombre d'impulsions de commutation comptées entre la dernière impulsion de référence et l'arrêt du moteur; Ns,ar,, le nombre d'impulsions de commutation comptées au démarrage moteur jusqu'à la première impulsion de référence ; et E, l'opérateur mathématique partie entière de .

35 L'invention concerne aussi un système de motorisation d'ouvrant de véhicule, comprenant un moteur selon l'invention et une unité électronique adaptée à mettre en oeuvre le procédé de contrôle selon l'invention. R:ABrevetsV99900A2 29 1 5--06 1 102-texte depotdoc - 03/11/1)6- 10.11 -5/14 2908246 6 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit des modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemple uniquement et en références aux dessins qui montrent : 5 - figure 1, déjà décrite, un schéma d'un moteur électrique à courant continu ; - figure 2, déjà décrite, un schéma électrique équivalent d'un moteur; - figure 3, déjà décrite, un diagramme illustrant le courant en sortie du moteur (Imoteur), la composante variable du courant moteur (Ivariable) et les impulsions de commutations des balais sur les lames de collecteur 10 (Impulsions commutation) en régime permanent puis lors de l'arrêt d'un moteur de l'art antérieur; - figure 4, déjà décrite, un diagramme illustrant le courant en sortie du moteur (Imoteur), la composante variable du courant moteur (Ivariable) et les impulsions de commutations des balais sur les lames de collecteur 15 (Impulsions commutation) lors de la mise en marche puis en régime permanent pour un moteur de l'art antérieur; - figure 5, un diagramme illustrant le courant en sortie du moteur (Imoteur), la composante variable du courant moteur (Ivariable) et les impulsions de commutations des balais sur les lames de collecteur (Impulsions 20 commutation) en régime permanent puis lors de l'arrêt d'un moteur selon l'invention ; - figure 6, un diagramme illustrant le courant en sortie du moteur (Imoteur), la composante variable du courant moteur (Ivariable) et les impulsions de commutations des balais sur les lames de collecteur (Impulsions 25 commutation) lors de la mise en marche puis en régime permanent pour un moteur selon l'invention, - figure 7, déjà décrite, une vue de détail agrandie du diagramme de la figure 3.

30 Le moteur selon l'invention comprend une pluralité de paires de bobines solidaires de l'arbre de rotor et alimentées successivement en courant électrique pour induire la rotation du rotor. Chaque paire de bobines est respectivement reliée à une paire de lames de collecteur ; des balais établissent successivement un contact avec les paires de lames du collecteur au cours de sa rotation solidaire de l'arbre du rotor.

35 Chaque bobine présente une valeur d'impédance (R.L) donnée avec au moins les bobines d'une paire présentant une valeur d'impédance différente de celle des bobines des autres paires. RVBrevet sV22900\22915--061 102-texte depd.doc - 03/11/06 -10:1I - 6/ 14 2908246 7 Ainsi, contrairement aux moteurs de l'art antérieur qui présentent des bobines ayant toutes le même enroulement, le moteur de l'invention présente des bobines avec au moins une paire présentant un enroulement différent des autres. La présence d'un enroulement différent des autres pour au moins une paire de bobines du moteur 5 de l'invention va provoquer une variation de courant différente lors de la commutation des balais sur cette paire de bobines. Ainsi, contrairement aux moteurs de l'art antérieur qui présentent un courant en sortie avec une composante variable présentant des ondulations de courant d'intensité sensiblement constante (figure 3 et 4), le moteur selon l'invention présentera une composante variable du courant de 10 sortie avec des pics de courant à intervalle régulier dans les ondulations de courant (figures 5 et 6). Ces pics de courant, désignés par la suite comme des impulsions de référence, servirons de repère à l'unité électronique de contrôle pour calibrer la mesure de la position angulaire de l'arbre de rotor du moteur, comme cela sera expliqué plus en détail plus bas.

15 Selon l'invention, au moins une paire de bobines du moteur présente un enroulement différent des autres, mais il peut être avantageux que chaque paire de bobines ait une valeur d'impédance différente de celle des bobines des autres paires. En effet, il a été constaté par la demanderesse qu'une distribution des valeurs d'impédance des paires de bobines provoquait des variations de courant en sortie de 20 moteur qui permettent à la fois de bien identifier chaque impulsion de commutation (passage des balais d'une paire de bobines à l'autre) et de bien repérer les pics de courant des impulsions de référence. En effet, les bobines s'influencent mutuellement et le courant en sortie du moteur à un instant t donné n'est pas linéairement relié aux seules valeurs d'impédances de la paire de bobines alimentée à 25 cet instant t. Par exemple, un moteur de l'art antérieur présentant cinq paires de bobines ayant chacune dix-huit spires d'enroulements fournit un courant en sortie tel que représenté sur les figures 3 et 4. La demanderesse a simulé un moteur selon l'invention avec cinq paires de bobines présentant une distribution de 13, 12, 23, 19 30 et 12 spires d'enroulements. Le courant en sortie d'un tel moteur est représenté sur les figures 5 et 6. Bien entendu, une autre distribution des enroulements entre les bobines peut être envisagée et le moteur peut comprendre un nombre de paires de bobines différent de cinq. Le moteur selon l'invention peut être associé avec une unité électronique de 35 contrôle adaptée à recevoir une mesure du courant de sortie du moteur. L'unité électronique peut également comprendre un microcontrôleur adapté à interpréter les variations du courant mesuré et à calculer une position angulaire précise de l'arbre de rotor. Le procédé de contrôle de la position angulaire de l'arbre de rotor du moteur R:'Brevets\22900A22915--061 IO2-texte dep t.doc - 03/11/06 - 10:11 - 7/14 2908246 8 selon l'invention, mis en oeuvre par une unité électronique associée au moteur selon l'invention, va être décrit en détails en référence aux figures 5 et 6. Le courant en sortie du moteur Imoteur est mesuré et transmis à l'unité électronique. Une composante variable Ivariable peut être extraite par des moyens de 5 filtrage approprié. Cette composante variable présente des ondulations de courant qui permettent à l'unité électronique d'identifier des impulsions de commutation (Impulsions commutation) correspondant à chaque passage des balais sur les lames de collecteur, comme cela a été expliqué plus haut. L'unité électronique est en outre adaptée à identifier des impulsions de 10 référence 10 à intervalle régulier parmi les impulsions de commutation. Les impulsions de référence interviennent lors de la commutation d'une paire de bobines donnée parmi les paires de bobines du moteur ; elles reviennent donc régulièrement avec un nombre donné d'impulsions de commutations entre deux impulsions de référence consécutives. Ces impulsions de référence 10 sont identifiées par l'unité 15 électronique car elles sont associées à des pics de courant en sortie du moteur plus importants que les ondulations de la composante variable du courant de sortie, ces pics de courant étant dus à la distribution particulière des enroulements entre paires de bobines du moteur comme cela a été expliqué plus haut. Bien entendu, tout autre distribution d'enroulements entre bobines pourrait être envisagée avec un traitement 20 de filtrage approprié pour identifier les impulsions de référence. En effet, il suffit qu'une paire de bobines présente une valeur d'impédance différente des autres (un nombre de spires d'enroulements différent) pour provoquer l'apparition d'un moins une ondulation différente des autres dans la composante variable du courant. Dans l'exemple illustré sur les figures 5 et 6, une impulsion de référence 10 25 apparaît toute les cinq impulsions de commutation (puisque le moteur simulé dans notre exemple comporte cinq paires de bobines). L'unité électronique peut ainsi, non seulement détecter une impulsion de référence 10, mais également la confirmer à la détection suivante par la présence de quatre impulsions de commutation entre deux impulsions de référence consécutives. Des dispositifs de filtrage appropriés 30 permettent d'identifier les impulsions de commutation et les impulsions de référence. Par exemple, les impulsions de commutation sont identifiées par filtrage de la composante variable du courant de sortie moteur et les impulsions de référence sont identifiées par filtrage du courant de sortie avec sa composante continue. Les impulsions de commutation étant systématiquement identifiées, au moins 35 en régime de fonctionnement permanent du moteur (zone A), l'unité électronique peut contrôler la position angulaire de l'arbre de rotor par comptage des impulsions de commutation, puisque l'apparition de ces commutation est directement liée à la R:\Brevets\22_9(A)\_2"_915--061102_-texte dep t.doc - 03/11/06 - 10:1 I -8/14 2908246 9 rotation de l'arbre de rotor. Selon l'invention, ce contrôle de la position angulaire de l'arbre de rotor est en outre précis car calibré à partir des impulsions de référence. En effet, comme mentionné plus haut, les impulsions de références interviennent régulièrement parmi les impulsions de commutation puisqu'elles 5 correspondent au passage des balais sur une paire de lames de collecteur donnée. La calibration de la position angulaire de l'arbre de rotor consiste donc à ajuster le nombre des impulsions de commutation comptées afin que le nombre d'impulsions de commutation d'une impulsions de référence à une autre soit toujours un multiple du nombre de paires de bobines du moteur.

10 En particulier, lors de l'arrêt ou du démarrage du moteur, lorsque le comptage des impulsions de commutation est fortement perturbé tel que cela a été expliqué en référence aux figures 3 et 4, la calibration de la position angulaire de l'arbre de rotor peut être néanmoins effectuée dès l'identification d'une impulsion de référence au démarrage.

15 A l'arrêt du moteur (figure 5), l'unité électronique est adaptée à identifier une impulsion de référence 11 comme étant la dernière impulsion de référence car suivies de plus de quatre impulsions de commutation sans apparition d'une nouvelle impulsion de référence. Cette dernière impulsion de référence 11 permet à l'unité électronique de mémoriser la dernière position angulaire précise connue de l'arbre de 20 rotor, cette dernière position connue étant calibrée sur la dernière impulsion de référence 11 identifiée. Les impulsions de commutation qui suivent cette dernière impulsion de référence identifiée sont alors comptées par l'unité électronique, avec les erreurs possibles de décalage discutées en référence à la figure 3. L'unité électronique 25 mémorise alors le nombre d'impulsions de commutation Nstop comptées entre la dernière impulsion de référence identifiée 11 et l'arrêt complet du moteur, à savoir la mise à zéro du courant en sortie du moteur. Au démarrage du moteur (figure 6), les impulsions de commutation Nstart sont comptées par l'unité électronique dès l'apparition d'un courant non nul en sortie du 30 moteur et jusqu'à identification d'une première impulsion de référence 12. Comme décrit en référence à la figure 4, le comptage du nombre d'impulsion de commutation au démarrage Nstart est faussé par l'appel de courant important au démarrage du moteur. Selon l'invention, l'unité électronique parvient néanmoins à recalibrer la 35 position angulaire de l'arbre du rotor en ajustant le nombre d'impulsions comptées entre la dernière impulsion de référence identifiée Il el la première impulsion de référence identifiée 12 pour que le nombre d'impulsions de commutation comptées R:\Brevetsl22900\22915--(Nil 102-texte dep,t.doc -03/11/06 - 10:11 - 9/14 2908246 10 pendant ces périodes d'arrêt et de démarrage du moteur soit toujours un multiple du nombre de paires de bobines du moteur. Par exemple, l'unité électronique peut effectuer le calcul suivant pour ajuster le nombre d'impulsions de commutation intervenues pendant les périodes d'arrêt et de 5 démarrage : C (Npulse) cal = Ncoil x E Nstop + Nstart + 0,5 ; Ncoil avec NCO11, le nombre de paires de bobines du moteur, Ncoil >_ 2 ; Ns,op, le nombre d'impulsions de commutation comptées à l'arrêt du moteur après la dernière impulsion de référence 11 ; 10 NSt,, le nombre d'impulsions de commutation comptées au démarrage moteur jusqu'à la première impulsion de référence 12 ; et où E représente l'opérateur mathématique partie entière de . L'ajustement du nombre d'impulsions de commutation (Npuise)cai intervenues 15 entre l'arrêt et le démarrage est ainsi réalisé avec une erreur inférieure à un demi tour de rotor. En effet, le moteur ne peut pas changer de sens de rotation et revenir au sens de rotation initial pendant un pic de courant d'arrêt ou de démarrage, de l'ordre de 5 à 10 ms alors que la constante de temps mécanique du moteur est de l'ordre de 25 ms. Les pulses détectés correspondent donc forcement à une rotation de l'arbre rotor 20 dans le même sens avant la commande d'arrêt et après la commande de démarrage. Le procédé de l'invention permet donc de contrôler avec une grande précision la position angulaire de l'arbre de rotor. L'unité électronique associée au moteur peut ainsi contrôler précisément le nombre de tour moteur par le comptage des impulsions de commutation et de référence ; et la vitesse de rotation du moteur peut être 25 contrôlée par la fréquence d'apparition des impulsions de commutation et de référence. Des fonctions automatiques associées au moteur peuvent ainsi être mise en oeuvre sans nécessiter de composants supplémentaires tels que des capteurs à effet Hall.

30 Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits à titre d'exemple en référence aux figures; en particulier, le nombre de paires de bobines peut varier, ainsi que la répartition des enroulements de spires entre bobines. Les fonctions de filtrage de l'unité électronique sont choisies en fonction des valeurs de courant en sortie du moteur et en fonction de la distribution des 35 enroulements des bobines. En effet, la répartition des impédances entre paires de bobines détermine l'intensité des pics de courant associés aux impulsions deR:U3revets\22900V2 2915--061 102-texte depol.doc - 03/11M- IO:I I - 10/14 2908246 11 référence et l'intensité des ondulations de courant associées aux impulsions de commutation. R:ABrevetsV22900A22915--061102-texte depot_doc - 03/11/06 - 10:11 - 11/14

Claims

REVENDICATIONS

1. Moteur électrique à courant continu comprenant : - un arbre de rotor (3) ; - une pluralité de paires de bobines (6), chaque bobine présentant une valeur d'impédance (R.L) donnée, les bobines de chaque paire présentant une valeur d'impédance différente de celle des bobines des autres paires.

2. Procédé de contrôle de la position angulaire d'un arbre de rotor d'un moteur à courant continu comprenant une pluralité de paires de bobines (6), au moins une paire de bobines ayant une valeur d'impédance différente des autres paires de bobines, le procédé comprenant les étapes de : -mesure du courant en sortie du moteur (Imoteur) ; - identification d'impulsions de commutation à partir de la mesure du courant moteur -identification d'impulsions de référence (10) parmi les impulsions de commutation, les impulsions de référence étant associées à une commutation d'une paire de bobines donnée ; - contrôle de la position angulaire de l'arbre de rotor par comptage des impulsions de commutation ; calibration de la position angulaire de l'arbre de rotor à partir des impulsions de référence.

3. Le procédé de la revendication 2, comprenant en outre des étapes de filtrage du courant moteur pour identifier les impulsions de commutation et les impulsions de référence.

4. Le procédé de la revendication 2 ou 3, dans lequel l'étape de calibration de la position angulaire de l'arbre de rotor consiste à ajuster le nombre des impulsions de commutation comptées de manière à ce que le nombre d'impulsions de commutation comptées d'une impulsions de référence à une autre impulsion de référence soit un multiple du nombre de paires de bobines du moteur.

5. Le procédé de l'une des revendications 2 à 4, comprenant en outre les étapes de : - mémorisation de la position angulaire de l'arbre de rotor calibrée sur une dernière impulsion de référence identifiée (11) :, R:ABrevets\229OOV22915ù 061102-texte depit.d0c - 03/11/06- 10:11 - 12/14 2908246 13 - comptage des impulsions de commutation suivant la dernière impulsion de référence identifiée (Il) ; - mémorisation du nombre d'impulsions de commutation (Ns,op) comptées entre la dernière impulsion de référence identifiée (11) et une mise à zéro du courant en 5 sortie du moteur.

6. Le procédé de la revendication 5, comprenant en outre les étapes de : -comptage des impulsions de commutation (Ns,art) dès mesure d'un courant non nul en sortie du moteur et jusqu'à identification d'une première impulsion de référence (12) ; 10 - calibration de la position angulaire de l'arbre du rotor en ajustant le nombre d'impulsions comptées entre la dernière impulsion de référence identifiée (11) et la première impulsion de référence identifiée (12) par le calcul suivant : (Npuise) cal = Ncoil x E Nstop + Nstart -1- 0,5 Ncoil ~ avec Nco;1, le nombre de paires de bobines du moteur; 15 Ns,op, le nombre d'impulsions de commutation comptées entre la dernière impulsion de référence (11) et l'arrêt du moteur; Ns,a,,, le nombre d'impulsions de commutation comptées au démarrage moteur jusqu'à la première impulsion de référence (12) ; et E, l'opérateur mathématique partie entière de . 20

7. Un système de motorisation d'ouvrant de véhicule, comprenant un moteur selon la revendication 1 et une unité électronique adaptée à mettre en oeuvre le procédé de contrôle de l'une quelconque des revendications 2 à 6. R:ABrevets\229(X)\22915ù061102-texte deptx-doc - 03/11/06- 10, Il -13/14