FR3012695A1 - Procede de controle d'un moteur electrique polyphase de direction assistee electrique - Google Patents

Procede de controle d'un moteur electrique polyphase de direction assistee electrique Download PDF

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Abstract

Procédé de contrôle d'un moteur électrique polyphasé de direction assistée électrique d'un véhicule automobile, ledit moteur comprenant un stator (1) ayant: - un enroulement électrique connecté en étoile et définissant les phases électriques (12, 14, 16) du stator (1), - des relais électriques (22, 24, 26) d'ouverture desdites phases (12, 14, 16), et - au moins une impédance (30, 32, 34, 36) interposée entre l'électrode de commande d'au moins un relais électrique (22, 24, 26) et le neutre de l'enroulement électrique, dans lequel que l'état d'ouverture des relais électriques (22, 24, 26) est contrôlé au moyen d'un courant électrique circulant dans ladite impédance.

Description

- 1 - Procédé de contrôle d'un moteur électrique polyphasé de direction assistée électrique L'invention se rapporte à un procédé de contrôle d'un moteur électrique polyphasé de direction assistée électrique d'un véhicule automobile. De plus en plus de véhicules automobiles sont équipés d'un dispositif de direction assistée électrique. Les dispositifs de direction assistée électrique utilisent un moteur électrique polyphasé pour aider le conducteur à orienter les roues du véhicule. Pour des raisons de sécurité, il est impôtlanrde poti\joir ouvrir les phases du moteur électrique en cas de disfonctionnement du dispositif de direction assistée. En effet, il y a un risque en cas de disfonctionnement de blocage des roues du véhicule.
Pour remédier à ce risque, il est connu d'utiliser des relais mécaniques afin de permettre l'ouverture des phases du moteur électrique de direction assistée électrique en cas de disfonctionnement. Outre un encombrement important, ce type de relais mécanique peut présenter des défauts de fiabilité sur la durée. En effet, ces relais sont de plus en plus sollicités, en particulier dans le cas des véhicules équipés de système « stop & start ». Ce type de système entraîne la coupure de l'alimentation de la direction assistée à chaque arrêt du véhicule entraînant l'ouverture des relais mécaniques. Ainsi, il existe un besoin de réduire l'encombrement et d'augmenter la fiabilité des relais permettant l'ouverture des phases du moteur électrique de direction assisté électrique.
L'invention a pour but, entre autre, de répondre à ce besoin et y parvient au moyen d'un procédé de contrôle d'un moteur électrique polyphasé de direction assistée électrique d'un véhicule automobile, ledit moteur comprenant un stator ayant: - un enroulement électrique connecté en étoile et définissant les phases électriques du stator, - des relais électriques d'ouverture desdites phases, et - au moins une impédance interposée entre l'électrode de commande d'au moins un relais électrique et le neutre de l'enroulement électrique, l'état d'ouverture des relais électriques étant contrôlé au moyen d'un courant électrique circulant dans ladite impédance. Avantageusement, le procédé selon l'invention permet de contrôler l'ouverture des phases du moteur électrique par des relais électriques augmentant ainsi la fiabilité et la longévité du contrôle de l'ouverture des phases. De plus, le contrôle des relais électriques au moyen d'un courant électrique permet d'augmenter la fiabilité du contrôle par rapport à un contrôle en tension et de s'affranchir d'un dispositif de protection de type diode zener. - 2 - Le procédé selon l'invention peut également comprendre une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - le moteur électrique est un moteur triphasé ; et/ou - chaque relais électrique comprend un transistor à effet dè champ ; et/ou - l'impédance est connectée d'une part à la grille du transistor à effet de champ et d'autre part au neutre de l'enroulement ; et/ou - l'impédance est connectée d'une part à la grille du transistor à effet de champ et d'autre part à une des électrodes du transistor autre que la grille, notamment à la source ; et/ou - le courant électrique est contrôlé par un générateur de courant et une alimentation isolée ; et/ou - le stator comprend une pluralité d'impédances de même valeur, chaque impédance étant dédiée à une phase et étant interposée entre l'électrode de commande du relais électrique d'ouverture de ladite phase et le neutre de l'enroulement ; et/ou - la même impédance est commune aux phases du stator et est interposée entre chaque électrode de commande d'un relais électrique et le neutre de l'enroulement ; et/ou - l'impédance est une impédance résistive ; et/ou - l'impédance est supérieure ou égale à 2 1d2 et inférieure ou égale à 10k.e ; et/ou - le courant électrique circulant dans l'impédance a une intensité supérieure ou égale à lmA et 20 inférieure ou égale à 5mA. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre d-Onnée à titre d'exemple non limitatif de mise en oeuvre de celle-ci, et à l'examen du dessin annexé sur lequel : - la figure 1 représente une première configuration d'un moteur électrique de direction assistée apte à être contrôlé par un procédé selon l'invention, et 25 la figure 2 représente une deuxième configuration d'un moteur électrique de direction assistée apte à être contrôlé par un procédé selon l'invention. L'invention se rapporte à un procédé de contrôle d'un moteur électrique polyphasé de direction assistée électrique d'un véhicule automobile. Le procédé selon l'invention est remarquable en ce que l'état d'ouverture d'au moins un relais électrique d'au moins une des phases électriques du 30 moteur est contrôlé au moyen d'un courant électrique circulant dans une impédance. Avantageusement, le contrôle de l'état d'ouverture des phases électriques du moteur électrique de direction assistée par un courant électrique et non par une tension permet de limiter le nombre de connexions électriques nécessaires pour contrôler l'état d'ouverture des phases électriques du moteur. - 3 - Selon un premier mode de réalisation, le procédé de l'invention permet de contrôler un moteur électrique de direction assistée selon une configuration représentée à la figure 1. Comme représenté à la figure 1, le moteur électrique polyphasé de direction assistée comprend un stator 1. L'état d'ouverture des phases électriques du stator du moteur électrique est contrôlé au moyen d'un générateur de courant 2. Le moteur électrique de direction assistée est piloté par une unité de pilotage 3. Le stator 1 comprend un enroulement électrique connecté en étoile et définissant trois phases électriques 12, 14, 16 du stator, par exemple au moyen de bobines électriques. Entre chacune des trois phases électriques 12, 14, 16 et le neutre de l'enroulement électrique est disposé un relais électrique 22, 24, 26. Une impédance 30 est disposée entre le neutre de l'enroulement électrique et l'électrode de commande de chacun des relais électriques 22, 24, 26. Dans la configuration représentée à la figure 1, une même impédance 30 est commune aux trois phases électriques 12, 14, 16 du stator.
Avantageusement, cette configuration permet de limiter le nombre de composants et de fils entre le générateur de courant 2 et le stator 1. En effet, un seul fil est nécessaire pour contrôler en courant l'état d'ouverture des relais électriques 22, 24, 26. De plus, une seule impédance permet de contrôler les états d'ouverture et de fermeture de l'ensemble des relais électriques du stator 1. En outre, le générateur de courant 2 peut comprendre une alimentation isolée, par exemple un convertisseur de type flyback. Avantageusement, l'utilisation d'un générateur de courant et d'une alimentation isolée, permet d'éliminer les risques de surtension venant de la batterie du véhicule. Ainsi, il est possible d'affranchir des dispositifs de protection en surtension du moteur électrique, de type diode Zener, réduisant encore le nombre de composants et l'encombrement.
Selon un mode de réalisation, l'impédance 30 est une impédance résistive. Typiquement, l'impédance 30 est une résistance ayant une valeur supérieure ou égale à 2 kl2 et inférieure ou égale à 10 kn. Le courant électrique circulant dans l'impédance 30 peut avoir une intensité supérieure ou égale à lmA et inférieure ou égale à 5 mA. Selon un mode de réalisation de l'invention, les relais électriques 22, 24,26 peuvent être des 30 transistors à effet de champ (MOS). Les grilles des transistors à effet de champ correspondent à l'électrode de contrôle des relais électriques. En d'autres termes, l'impédance 30 est connectée d'une part aux grilles des transistors à effet de champ et d'autre part au neutre de l'enroulement.
Selon la configuration de la figure 1, l'impédance 30 est connectée d'une part à la grille de chacun des transistors à effet de champ et d'autre part à une deuxième électrode du transistor à effet de champ, par exemple les sources des transistors à effet de champ. La troisième électrode de chacun des transistors à effet de champ, par exemple le drain, est connectée à l'unité de pilotage 3. Avantageusement, la configuration de la figure 1, selon laquelle les relais électriques 22, 24, 26 sont disposés entre les phases 12, 14,16 et le neutre de l'enroulement électrique, permet de contrôler les relais électriques au moyen d'un courant électrique en n'utilisant qu'une seule liaison entre le moteur électrique de direction assistée et le générateur de courant 2.
Selon un deuxième mode de réalisation, le procédé de l'invention permet de contrôler un moteur électrique de direction assistée ayant une configuration comme représenté à la figure 2. Comme pour la configuration de la figure 1, le moteur électrique de direction assistée représentée à la figure 2 comprend un stator 1. L'état d'ouverture des phases électriques du stator du moteur électrique est contrôlé au moyen d'un générateur de courant 2. Le moteur électrique de direction assistée est piloté par une unité de pilotage 3. Le stator 1 comprend un enroulement électrique connecté en étoile et définissant trois phases électriques 12, 14, 16 du stator, par exemple au moyen de bobines électriques et des relais électriques 22, 24, 26 d'ouverture desdites phases. Contrairement à la configuration de la figure 1, selon la configuration de la figure 2, les phases électriques 12, 14,16 sont disposées entre les relais électriques 22, 24, 26 et le neutre de l'enroulement électrique. Des impédances 32, 34, 36 sont disposées entre les électrodes de commande de chacun des relais électriques 22, 24, 26 et le neutre de l'enroulement électrique. De préférence, les impédances 32, 34, 36 ont sensiblement la même valeur.
Comme pour la configuration de la figure 1, selon la configuration de la figure 2, les impédances 32, 34, 36 sont de préférence des impédances résistives. Les valeurs des résistances 32, 34, 36 sont de préférence supérieures ou égales à 2 1(11 et inférieures ou égales à 10 kg le courant électrique circulant dans chacune des impédances 32, 34, 36 peut avoir une intensité supérieure ou égale à 1 mA et inférieure ou égale à 5 mA.
Les relais électriques d'ouverture de phases 22, 24, 26 sont de préférence des transistors à effet de champ dont les grilles constituent les électrodes de commande. Les sources des transistors à effet de champ 22, 24, 26 sont reliées aux phases électriques 12, 14, 16, et les drains de ces transistors à effet de champ sont reliés à l'unité de pilotage 3. - 5 - La configuration selon la figure 2 permet de contrôler l'état d'ouverture des phases du stator 1 au moyen de courants électriques générés par le générateur de courant 2. Selon la configuration de la figure 2, trois connexions sont réalisées entre le générateur de courant 2 et le stator 1 à fin de contrôler l'état d'ouverture des trois phases 12, 14,16.
Bien que nécessitant plus de connexions que la configuration de la figure 1, la configuration de la figure 2 reste avantageuse par rapport à une configuration équivalente dont l'état d'ouverture des relais électriques serait contrôlé au moyen d'un générateur de tension. En effet, un contrôle en tension de l'état d'ouverture des relais électriques tels que configurés selon la figure 2 nécessite six connexions entre le générateur de tension et le stator (deux connexions par relais électrique à contrôler). Enfin, il est bien entendu que de nombreuses adaptations des configurations décrites en en détail ci-dessus peuvent être introduites, tout en conservant certains au moins des avantages de l'invention. En particulier, les relais électrique ne sont pas forcément limités à des MOS, l'impédance n'est pas limitée à une impédance résistive et le moteur électrique de direction assistée n'est pas forcément triphasé.

Claims (11)

  1. REVENDICATIONS1. Procédé de contrôle d'un moteur électrique polyphasé de direction assistée électrique d'un véhicule automobile, ledit moteur comprenant un stator (1) ayant: - un enroulement électrique connecté en étoile et définissant les phases électriques (12, 14, 16) du stator (1), - des relais électriques (22, 24, 26) d'ouverture desdites phases (12, 14, 16), et - au moins une impédance (30, 32, 34, 36) interposée entre l'électrode de commande d'au moins un relais électrique (22, 24, 26) et le neutre de l'enroulement électrique, l'état d'ouverture des relais électriques (22, 24, 26) étant contrôlé au moyen d'un courant électrique circulant dans ladite impédance.
  2. 2. Procédé de contrôle selon la revendication 1, dans lequel le moteur électrique est un moteur triphasé.
  3. 3. Procédé de contrôle selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel chaque relais électrique (22, 24, 26) comprend un transistor à effet de champ.
  4. 4. Procédé de contrôle selon la revendication 3, dans lequel l'impédance (30, 32, 34, 36) est connectée d'une part à la grille du transistor à effet de champ et d'autre part au neutre de l'enroulement.
  5. 5. Procédé de contrôle selon la revendication 3, dans lequel l'impédance (30) est connectée d'une part à la grille du transistor à effet de champ et d'autre part à une des électrodes du transistor autre que la grille, notamment à la source.
  6. 6. Procédé de contrôle selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le courant électrique est contrôlé par un générateur de courant (2) et une alimentation isolée.
  7. 7. Procédé de contrôle selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le stator comprend une pluralité d'impédances (32, 34, 36) de même valeur, chaque impédance étant dédiée à une phase et étant interposée entre l'électrode de commande du relais électrique d'ouverture de ladite phase et le neutre de l'enroulement.
  8. 8. Procédé de contrôle selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la même impédance (30) est commune aux phases du stator et est interposée entre chaque électrode de commande d'un relais électrique et le neutre de l'enroulement.
  9. 9. Procédé de contrôle selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'impédance (30, 32, 34, 36) est une impédance résistive.
  10. 10. Procédé de contrôle selon la revendication 9, dans lequel l'impédance est supérieure ou égale à 2 kfl et inférieure ou égale à 10kQ.- 7 -
  11. 11. Procédé de contrôle selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le courant électrique circulant dans l'impédance a une intensité supérieure ou égale à lmA et inférieure ou égale à 5mA.
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