FR3032811B1 - Procede et unite de correction d'une commande de puissance - Google Patents

Abstract

Procédé de correction de la commande de puissance d'un utilisateur électrique comportant un étage de puissance, par modulation (MLI) avec un rapport réglable. On détermine l'écart entre la tension effective de l'utilisateur à la tension efficace de consigne, prédéfinie pour différentes valeurs du paramètre sur une partie d'étages de puissance de même construction. On détermine des termes correctifs et on les enregistre ou comme relation fonctionnelle. On corrige le rapport de travail en corrigeant l'influence du paramètre par le champ de caractéristiques ou la relation fonctionnelle seulement si l'étage de puissance n'est pas commuté pour un rapport de travail situé en-dessous d'une valeur prédéfinie.

Description

Domaine de l’invention

La présente invention se rapporte à un procédé de correc-tion de la commande de puissance d’un utilisateur électrique compor-tant un étage de puissance, la commande de puissance se faisant parmodulation de largeur d’impulsion (MLI) avec un rapport de travail ré-glable, procédé selon lequel, dans une phase de mesure, on déterminel’écart entre la tension efficace aux bornes de l’utilisateur et une tensionefficace de consigne, prédéfinie, pour différentes valeurs d’au moins unparamètre de fonctionnement sur au moins une partie d’étages de puis-sance de même construction, et en fonction des écarts et des valeursd’au moins un paramètre de fonctionnement, on détermine des termescorrectifs pour le rapport de travail et on les enregistre dans au moinsun champ de caractéristiques ou encore on les décrit par au moins unerelation fonctionnelle et dans une phase d’application, on corrige lerapport de travail, à l’aide du champ de caractéristiques ou de la rela-tion fonctionnelle de façon que la tension effective aux bornes del’utilisateur corresponde à la tension effective de consigne, prédéfinie. L’invention se rapporte également à un procédé de cor-rection de la commande de puissance d’un utilisateur électrique com-portant un étage de puissance, la commande de puissance se faisantpar modulation de largeur d’impulsion (MLI) avec un rapport de travailréglable, procédé selon lequel dans une première phase de mesure, ondétermine l’écart entre la tension efficace aux bornes de l’utilisateur etune tension efficace de consigne, prédéfinie, pour différentes valeursd’au moins un paramètre de fonctionnement sur au moins une partied’étages de puissance de même construction, et en fonction des écartset des valeurs d’au moins un paramètre de fonctionnement, on déter-mine des termes correctifs pour le rapport de travail et on les enregistredans au moins un champ de caractéristiques ou encore on les décritpar au moins une relation fonctionnelle et dans une phased’application, on corrige le rapport de travail, à l’aide du champ de ca-ractéristiques ou de la relation fonctionnelle de façon que la tension ef-fective aux bornes de l’utilisateur correspond à la tension effective deconsigne, prédéfinie. L’invention se rapporte en outre à une unité de com-mande pour la mise en œuvre du procédé.

Etat de la technique

Il est connu de commander la puissance des utilisateursélectriques par une modulation de largeur d’impulsion (MLI). Pour cela,on règle la puissance électrique fournie par un rapport de travail réglérespectivement et qui décrit la durée passante par rapport à la durée dela période du signal de commande. Dans une situation réelle, la formedu signal de tension en modulation de largeur d’impulsion, appliqué àl’utilisateur, diffère de la forme rectangulaire idéale. La cause en est laraideur limitée des flancs ainsi qu’un éventuel retard entre l’impulsionde commutation appliquée réellement et la consigne idéale. Prédéfinir lerapport de travail se fait toutefois dans l’hypothèse que le signal idéal detension est en-dessous de la tension d’alimentation présente et de lapuissance effective, souhaitée par l’utilisateur. En particulier, pour depetits rapports de travail, les écarts de la forme du signal se traduisentpar la fourniture d’une puissance défectueuse, notamment trop faiblefournie à l’utilisateur.

Le document DE 10 2012 214 717 Al décrit un moyen decorrection du rapport de travail d’un étage de puissance fonctionnanten modulation de largeur d’impulsion MLI. Pour cela, on déterminel’évolution de la tension aux bornes d’un utilisateur. A partir de cetteévolution de tension, on détermine la tension effective appliquée réelle-ment à l’utilisateur et on la compare à la tension effective de consigne.Cette tension effective de consigne correspond à la tension effective quia été fournie par un étage de puissance, idéal. Le rapport de travail del’étage de puissance est ensuite corrigé pour que la tension effective cor-responde à la tension de consigne effective. L’évolution des courbes de tension se détermine parexemple avec un convertisseur analogique / numérique (A/N) qui faitpartie de l’unité de commande associée à l’étage de puissance.L’inconvénient de cette solution est de devoir équiper l’unité de com-mande d’un convertisseur analogique / numérique rapide (convertis-seur FADC) comme composant de circuit, supplémentaire. Cela estnotamment non prévu pour des raisons de coût dans des unités de commande utilisées par exemple dans le domaine automobile pourcommander le chauffage électrique des sondes lambda. En même tempsde telles sondes lambda, de même construction, équipent des véhiculesautomobiles avec des tensions embarquées différentes, par exempleavec des systèmes à 12 V ou des systèmes à 24 V. Les faibles puis-sances telles que celles nécessaires pour le chauffage hors gel évitantque les sondes lambda ne soient endommagées par l’eau accumulée, nepeuvent être réglées que de manière très imprécise, sans correction ap-propriée, dans leur application à un système 24 V. ; cela augmente lerisque de défaillance à cause des fissures liées à l’humidité. La puis-sance maximale de chauffage autorisée que permet le rapport de travailmaximum possible dans un système 12 V ne peut se régler que d’unemanière insuffisamment précise dans un système 24 V ce qui peut setraduire par le refroidissement ou la surcharge thermique des sondeslambda.

Le document DE 10 2013 206 567 Al décrit un procédéet un dispositif de commande de la puissance ou de la tension d’un uti-lisateur électrique par modulation de largeur d’impulsion. Pour cela,dans une phase de mesure et sous différentes conditions de fonction-nement, on mesure la tension appliquée effectivement à l’utilisateur eton adapte le rapport de travail jusqu’à ce que la tension effective mesu-rée corresponde à une tension de consigne effective prédéfinie. Les rap-ports de travail ainsi obtenus sont enregistrés avec les conditions defonctionnement correspondantes. Pendant la phase d’adaptation, onapplique le rapport de travail corrigé qui a été calculé à partir des rap-ports de travail mémorisés et on règle la puissance. On détermine latension effective mesurée avec une résolution temporelle appropriée, depréférence en mode numérique, pour permettre de saisir l’évolution dela tension, notamment au niveau des flancs, et pour en déduire la ten-sion effective réelle. La saisie se fait dans un poste de mesure équipé demanière appropriée pour chaque étage de puissance, séparément ou àtitre d’exemple pour une partie prédéfinie d’étages de puissance pourune charge de fabrication. Comme condition, il y a par exemple la tem-pérature de l’étage de puissance, le niveau de la tension d’alimentationet l’âge de l’étage de puissance ; tous ces éléments sont pris en compte.

La correction du rapport de travail se fait de préférence pour des petitsrapports de travail alors que pour des rapports de travail importants onn’effectue aucune correction. En particulier, pour des tensionsd’alimentation élevées, cela peut entraîner une fourniture de puissancede niveau souhaité, par exemple pour arriver à la puissance de chauf-fage maximale du dispositif de chauffage électrique qui ne pourra êtreréglé que de manière insuffisante ; cela peut se traduire par le refroidis-sement ou la surcharge thermique du dispositif de chauffage et ducomposant chauffé.

But de l’invention

La présente invention a pour but de développer un pro-cédé de correction du rapport de travail d’une commande à modulationde largeur d’impulsion, d’un utilisateur électrique permettant unecommande correcte de puissance dans toute la plage de puissance. L’invention a également pour but de développer un pro-cédé de correction du rapport de travail d’une commande à modulationde largeur d’impulsion d’un utilisateur électrique qui compense les tolé-rances d’exemplaires d’étages de puissance. L’invention a également pour but de développer une unitéde commande permettant d’appliquer de tels procédés.

Exposé et avantages de l’invention A cet effet, l’invention a pour objet un procédé du typedéfini ci-dessus caractérisé en ce qu’on corrige l’influence d’au moinsun paramètre de fonctionnement par le champ de caractéristiques cor-respondant ou la relation fonctionnelle correspondante seulement sil’étage de puissance n’est pas passant pour un rapport de travail situéen-dessous d’une valeur prédéfinie.

Si l’étage de puissance ne commute à l’état passant pourde très petits rapports de travail avec des largeurs d’impulsion courtes,correspondantes, on peut supposer qu’il y a un comportement linéaireentre l’étage de puissance et l’étage de puissance idéal ce qui permet defournir une tension effective correcte correspondant à la tension effec-tive de consigne, souhaitée. Dans ce cas, on peut supposer que l’on au-ra une tension effective correcte également pour de grands rapports detravail.

Mais si l’étage de puissance, réel ne commute pas à l’étatpassant pour de petits rapports de travail, on ne peut supposer uncomportement linéaire pour les rapports de travail importants. Dans cecas, il faut compenser un ou plusieurs autres paramètres de fonction-nement selon les champs de caractéristiques enregistrés ou selon lesrelations fonctionnelles. L’étage de puissance réel ne commute pas à l’état passantpour des rapports de travail très petits. La décision concernant la com-pensation nécessaire de l’influence d’un autre paramètre de fonction-nement peut ainsi être prise notamment si la valeur prédéfinie estinférieure à 5% pour un certain rapport de travail et notamment si elleest inférieure à 2%.

Selon un développement de l’invention, la correction del’influence d’au moins un premier paramètre de fonctionnement se faittoujours et la correction de l’influence d’un second paramètre de fonc-tionnement ne se fait que si l’étage de puissance, après correction durapport de travail pour un premier paramètre de fonctionnement, avecun rapport de travail inférieur à une valeur prédéfinie, ne devient paspassant. Si, pour de petits rapports de travail et avec correction del’influence du premier paramètre de fonctionnement, l’étage de puis-sance commute, on peut supposer que la compensation est correctemême pour des grands rapports de travail. Si malgré la correctiond’influence du premier paramètre de fonctionnement, l’étage de puis-sance ne commute pas pour les petits rapports de travail, on peut sup-poser également que pour les grands rapports de travail la tensioneffective émise ne sera pas suffisamment précise. Dans ce cas, on cor-rige l’influence d’un tel ou de tels autres paramètres de fonctionnement.

La correction exacte de la commande de puissance detoute la plage de puissance se réalise en ce que comme premier para-mètre de fonctionnement on corrige l’influence de la tensiond’alimentation de l’étage de puissance et comme second paramètre defonctionnement on tient compte de la tension effective requise et/ou durapport de travail requis et/ou la température de l’étage de puissanceet/ou de la charge raccordée à l’étage de puissance. Cela permet de te- nir compte d’un ou plusieurs second(s) paramètre(s) de fonctionnementpour corriger le rapport de travail.

Selon un autre développement le procédé de l’invention,est caractérisé en ce que pendant une seconde phase de mesure, on faitfonctionner chaque étage de puissance à corriger à un point de fonc-tionnement de cet étage de puissance pour une valeur prédéfinie d’aumoins un paramètre de fonctionnement dont on veut corriger l’influencesur la commande de puissance, on corrige le rapport de travail corres-pondant au champ de caractéristiques ou à la relation fonctionnelle en-registrés pour ce paramètre de fonctionnement, on détermine l’écart dela tension effective aux bornes de l’utilisateur par rapport à la tensionde consigne effective, prédéfinie et en fonction de l’écart prédéfini, ondétermine ensuite une valeur de compensation pour corriger l’ensembledu champ de caractéristiques enregistré ou la relation fonctionnelle etla tension effective au point de fonctionnement présent correspond à latension effective de consigne, prédéfinie.

Les dispersions des exemplaires, par exemple à cause destolérances de composants des différents étages de puissance peuventainsi se corriger. Cela repose sur le fait qu’en général, il n’y a pas devieillissement significatif du comportement de commutation des étagesde puissance de sorte que les termes correctifs ne changeront pas pen-dant toute la durée de vie des étages de puissance. De plus, les courbesdécrites par les relations fonctionnelles ou encore les champs de carac-téristiques pour les paramètres de fonctionnement caractéristiques sontau moins analogues pour les différents exemplaires d’un type d’étage desortie. La dispersion des exemplaires conduit ainsi en première ligne undécalage des termes correctifs, c’est-à-dire un décalage de l’ensemble duchamp de caractéristiques de la relation fonctionnelle par rapport à destermes correctifs plus élevés ou plus bas. Ce décalage se détermine pardes mesures isolées à un point de fonctionnement et en ce que tout lechamp de caractéristiques ou la relation fonctionnelle ont été décaléspour le décalage prédéfini.

La correction de la tension effective réellement appliquéeà l’utilisateur se fait pour l’étage de puissance en ce que, dans une phase d’application, on corrige un champ de caractéristiques ou unerelation fonctionnelle selon la valeur de compensation correspondante.

Il est avantageux que la valeur de compensation soit unevaleur enregistrée ou un équilibrage de résistance électrique. La con-signe fixe de la valeur de compensation peut notamment permettre aucomportement en commutation de l’étage de puissance de ne pas varierou pratiquement que de façon négligeable par vieillissement. L’invention a également pour objet une unité de com-mande de la puissance d’un utilisateur électrique comportant un étagede puissance, dont la commande de puissance se fait par modulation delargeur d’impulsion (MLI) avec un rapport de travail réglable, l’unité decommande comportant l’enregistrement d’au moins une caractéristiqueou une relation fonctionnelle pour corriger le rapport de travail selon lesvaleurs d’au moins un paramètre de fonctionnement de l’étage de puis-sance et une installation de traitement de l’unité de commande permet-tant d’adapter le rapport de travail de la modulation de largeurd’impulsion à l’aide du champ de caractéristiques ou de la relation fonc-tionnelle, la tension effective appliquée par l’étage de puissance àl’utilisateur électrique correspondant à la tension effective de consigne,prédéfinie, cette unité de commande étant caractérisée en ce quel’installation de traitement détecte l’état passant de l’étage de puissancepour des petits rapports de travail et une installation de traitement cor-rige l’influence d’au moins un paramètre de fonctionnement de l’étagede puissance par le champ de caractéristiques ou la relation fonction-nelle si l’étage de puissance n’est pas passant pour un rapport de tra-vail prédéfini. L’unité de commande permet ainsi d’exécuter le procédédécrit ci-dessus de sorte qu’après la correction du rapport de travaildans toute la plage des puissances elle sera considérée comme fonc-tionnant correctement si l’étage de puissance commute à l’état passant,même pour de très petits rapports de travail. Si cela n’est pas le cas, onprévoit une autre compensation de l’influence d’au moins un autre pa-ramètre de fonctionnement sur le comportement de commutation del’étage de puissance.

Le procédé et le dispositif s’appliquent de manière préfé-rentielle à la commande de puissance d’un chauffage électrique d’unesonde de gaz d’échappement installée dans la conduite (ou canal) desgaz d’échappement d’un moteur à combustion interne.

Dessins

La présente invention sera décrite ci-après de manièreplus détaillée à l’aide d’un exemple de procédé de correction de la com-mande de puissance d’un utilisateur électrique représenté dans les des-sins annexés dans lesquels : - la figure la montre un premier circuit électrique de commande depuissance d’un utilisateur électrique, - la figure lb montre un second circuit électrique de la commande depuissance d’un utilisateur électrique, - les figures 2a, 2d montrent les courbes d’un signal MLI et les chrono-grammes d’un utilisateur pour différents étages de puissance, et - la figure 3 montre d’autres chronogrammes d’un utilisateur d’unétage de puissance, réel.

Description de modes de réalisation

La figure la montre un premier circuit électrique decommande de puissance d’un premier utilisateur (ou consommateur)électrique 10. L’exemple de réalisation se rapporte à la commande depuissance d’un chauffage électrique d’une sonde lambda constituantl’utilisateur 10. Cette sonde est installée dans le canal des gazd’échappement d’un moteur à combustion interne. L’utilisateur électrique 10 et l’étage de puissance 11 sontbranchés en série entre une tension d’alimentation 12 et la masse 13.L’étage de puissance 11 reçoit un signal de modulation de largeurd’impulsion MLI 20. L’étage de puissance 11 ainsi commandé fournitune tension 21 à l’utilisateur 10.

Dans le premier circuit électrique, l’étage de puissance 11est relié à la base 13 par un commutateur côté bas, relié à l’utilisateur10. Le signal MLI 20 fournit une tension rectangulaire comme le montrela figure 2a. Le signal MLI 20 est fourni par une unité de commandenon représentée. Lorsque le signal MLI 20 correspond à une impulsionde tension, l’étage de puissance 20 devient passant et fournit un cou- rant de la tension d’alimentation 12 à travers l’utilisateur 10 et à l’étagede puissance 20 avec retour à la masse 13. Cela correspond à la tension21 aux bornes de l’utilisateur électrique 10.

La figure lb montre un second circuit électrique de com-mande de puissance de l’utilisateur électrique 10. L’exemple de réalisa-tion concerne également la commande de puissance d’un chauffageélectrique de sonde lambda constituant l’utilisateur 10. Les mêmes réfé-rences que celles de la figure la ont été utilisées ici.

Dans le second circuit électrique, l’étage de puissance 11est un commutateur « côté haut » dans la liaison entre l’utilisateur 10 etla tension d’alimentation 12. L’utilisateur 10 est branché entre l’étagede puissance 11 et la masse 13. Lorsque le signal MLI fournit une im-pulsion de tension par rapport à la masse 13 à l’étage de puissance 11,celui-ci devient passant et ainsi un courant passe de la tensiond’alimentation 12 par l’étage de puissance 11 et l’utilisateur 10 jusqu’àla masse 13. Le passage du courant produit la différence de tension 21aux bornes de l’utilisateur 10.

Les figures 2a-2d montrent le signal MLI et les chrono-grammes de tension aux bornes de l’utilisateur 10 pour différentsétages de puissance 11. A la figure 2a, le signal MLI 20 est représenté sur unpremier axe de tension 22 et un axe de temps 24. Le signal MLI 26 estun signal rectangulaire se répétant périodiquement avec une période 25et une largeur d’impulsion 26. Le rapport entre la largeur d’impulsion26 et la période 25 est le rapport de travail. En modifiant le rapport detravail on règle la puissance électrique fournie à l’utilisateur électrique10. Pour cela on fait varier la largeur d’impulsion 26 dans la une pé-riode 25.

La figure 2b montre une première courbe de tension 21.1fournie par l’étage de puissance idéal 11 commandé par le signal MLI20 de la figure 2a à l’utilisateur 10. La première courbe de tension 21.1est représentée sur un second axe de tension 23 et l’axe de temps 24.

La première courbe de tension 21.1 est un signal de ten-sion rectangulaire synchrone avec le signal MLI 20. Pour une telle pre- mière courbe de tension 21.1 idéale, la tension Ueff effective, aux bornesde l’utilisateur 10 est donnée par l’équation (1) suivante :

Dans cette équation, TV représente le rapport de travailet Ubatt est la tension d’alimentation 12. Comme cela découle del’équation, le rapport de travail TV que doit prédéfinir le signal MLI 20dépend fortement de la tension d’alimentation 12 et de la tension effec-tive souhaitée Ueff aux bornes de l’utilisateur 10.

La figure 2c montre une seconde courbe de la tension21.2 fournie par un étage de puissance 11, idéal, avec un retard selonla commande par le signal MLI 20 de la figure 2a, à un utilisateur 10.La temporisation 27.3 est le décalage entre l’instant de départ 27.1 quiindique par une double flèche le début de l’impulsion du signal MLI 20et l’instant de départ 27.2, retardé de l’impulsion dans la secondecourbe de tension 21.2.

Cette seconde courbe de tension 21.2, de forme idéale,mais retardée, se traduit par l’émission d’une tension effective qui cor-respond à la tension de consigne effective prédéfinie.

La figure 2d montre une troisième courbe de tension 21.3aux bornes de l’utilisateur 21 pour un étage de puissance 11, idéal, etun petit rapport de travail. La pente limitée des flancs diffère de laforme du troisième signal de la troisième courbe de tension 21.3, diffèrede manière significative de la forme rectangulaire idéale. La brève lar-geur d’impulsion 26 ne commute plus complètement l’étage de puis-sance 11 pour de très faibles rapports de travail. Il en résulte un écartsignificatif entre la tension effective aux bornes de l’utilisateur 10 et latension de consigne effective prédéfinie. La relation quadratique de lapuissance électrique transformée par l’utilisateur 10 et la tension effec-tive se traduit par un écart d’erreur importante pour la puissance del’utilisateur 10. Pour son application au chauffage d’une sonde lambda,cela signifie que dans la plage du chauffage de protection avec des rap-ports de travail de faible amplitude comme cela est la règle à ce niveau,la puissance de chauffage ne sera suffisante pour éliminer l’humidité de

la sonde lambda. Cela risque de se traduire par le développement defissures d’humidité et de la destruction de la sonde lambda.

La figure 3 montre d’autres courbes de tension 21.4, 21.5, 21.6 aux bornes d’utilisateur pour un étage de puissance 11, réel.La forme d’une impulsion est représentée selon un second axe de ten-sion 23 et un second axe de temps 24.1.

La seconde courbe de temps (chronogramme) 21.4 est unexemple de la courbe de tension 21 aux bornes de l’utilisateur 10 pourde petits rapports de travail dans le cas d’un étage de puissance 11,idéal, sans correction du rapport de travail. L’étage de puissance 11 nese développe pas de sorte qu’il n’y a qu’une très faible tension efficaceaux bornes de l’utilisateur 10.

La cinquième courbe de tension 21.5 s’établit pour de pe-tits rapports de travail, pour un étage de puissance 11 réel, et qui a étécorrigé pour tenir compte de l’influence d’un premier paramètre de fonc-tionnement sur un rapport de travail.

Dans le présent exemple de réalisation, on a corrigél’influence de la tension d’alimentation 12 sur la puissance fournie. Se-lon l’invention, on vérifie si l’étage de puissance 11 devient passantpour le rapport de travail, corrigé par rapport au premier paramètre defonctionnement. Si cela est le cas, on peut supposer que la correctiondu rapport de travail est appropriée sur toute la plage de puissance jus-qu’au rapport de travail maximum. Si l’étage de puissance 11, comme lemontre la cinquième courbe de tension 21.4, et malgré la compensationeffectuée du premier paramètre de fonctionnement, n’arrive pas à l’étatcommuté, la correction utilisée ici n’est pas applicable pour des rap-ports de travail plus importants. Il faut ainsi une autre correction durapport de travail selon un autre paramètre de fonctionnement. Cetautre paramètre de travail peut être la température de l’étage de puis-sance 11, le rapport de travail ou une charge de l’étage de puissance 11appliquée par l’utilisateur 10.

Selon la sixième courbe de tension 21.6, l’étage de puis-sance réel 11 arrive à l’état commuté seulement après la correction durapport de travail en fonction du premier et au moins d’un second pa-ramètre de fonctionnement de l’étage de puissance 11. La tension effec- tive aux bornes de l’utilisateur 10 correspond à la tension de consigneeffective d’un étage de puissance 11, idéal, appliqué à l’utilisateur 10.Pour des rapports de travail plus importants, demandés, on allongesimplement la phase passante. La commande de puissance par l’étagede puissance 11, réelle, avec le rapport de travail ainsi corrigé corres-pond à l’ensemble de la plage de puissance de la commande de puis-sance d’un étage de puissance idéal 11. La correction peut s’appliquer àtoute la plage de puissance.

Les termes correctifs nécessaires pour les différents pa-ramètres de fonctionnement se déterminent à l’aide d’une composantereprésentative de l’étage de puissance 11 d’une série. Pour cela, on faitfonctionner les étages de puissance 11 pour différentes valeurs des pa-ramètres de fonctionnement dont il faut compenser l’influence sur lapuissance et on compare la tension effective recueillie aux bornes del’utilisateur 10 à la tension de consigne effective requise. En cas d’écartentre la tension effective présente et la tension effective de consigne, onmodifie le rapport de travail jusqu’à ce que la tension effective corres-ponde à la tension de consigne effective. A partir de la variation du rap-port de travail par rapport au rapport de travail qui, selon l’équation 1,est nécessaire pour un étage de puissance idéal 11, pour arriver à latension de consigne effective, on détermine des termes correctifs. Lestermes correctifs peuvent être enregistrés dans des champs de caracté-ristiques ou dans des relations fonctionnelles dans des unités de com-mande de tous les étages de puissance de même construction quifournissent le signal MLI, 20. Si pour des petits rapports de travail,l’étage de puissance 11 ne devient pas passant, on peut corrigerl’influence d’un ou plusieurs paramètres de fonctionnement de l’étagede puissance 11 selon la puissance fournie et ainsi prendre le rapportde travail requis pour l’étage de puissance idéal 11 sur la base deschamps de caractéristiques ou des relations fonctionnelles.

Les termes correctifs obtenus par les mesures descrip-tives d’une partie représentative des étages de puissance 11 ne permet-tent pas la correction d’exemples dispersés, par exemple liés auxtolérances des composants. Pour corriger une telle dispersiond’exemplaires, on peut faire fonctionner tous les étages de puissance 11 pendant une phase multiple pour un point de fonctionnement de l’étagede sortie de puissance en utilisant les corrections décrites ci-dessus.Pour cela on détermine l’écart entre la tension effective réelle et la ten-sion effective de consigne et on adapte le rapport de travail jusqu’à ceque la tension effective, réelle corresponde à la tension de consigne. Cetécart permet pour différents paramètres de fonctionnement, de corrigerleur influence sur la commande de puissance et on forme une valeur decompensation associée à l’étage de puissance 11, et qui décale dans leschamps de caractéristiques correspondants ou les relations fonction-nelles, enregistrée dans l’étage de puissance 11, en les corrigeant pourque la tension effective corresponde à la tension de consigne effective.

La valeur de compensation est enregistrée dans l’unité decommande de l’étage de puissance 11, ou par l’adaptation d’une résis-tance dans l’étage de puissance 11 qui est enregistrée de manière ferme.L’adaptation faite une seule fois du champ de caractéristiques ou desrelations fonctionnelles dans l’étage de puissance 11, spécifique est né-cessaire car en général il n’y a pas de vieillissement significatif du com-portement de commutation de l’étage de puissance 11. C’est pourquoiles termes correctifs enregistrés dans les champs de caractéristiques oules relations fonctionnelles qui ont été modifiées pour les termes correc-tifs enregistrés et les valeurs de compression restent pratiquement in-changés. En outre, les courbes de correction décrites par les champs decaractéristiques et les relations fonctionnelles correspondantes pour lesétages de puissance 11 de même construction, se correspondent aumoins partiellement. La dispersion des exemplaires se traduit par undécalage des termes correctifs respectifs, c’est-à-dire un décalage duchamp de caractéristiques ou des relations fonctionnelles avec destermes correctifs globalement plus élevés ou plus faibles. L’influenceprincipale de la dispersion des composants permet ainsi, avec l’aide dela valeur de mesure, sur un seul exemplaire et en plus de la valeur decompensation, rapportées à l’exemplaire permet de faire les correctionsdécrites du comportement typique de la série des étages de puissance11. Cela peut se faire pour un paramètre de fonctionnement ou plu-sieurs paramètres de fonctionnement en associant aux différentschamps de caractéristiques ou relations fonctionnelles, chaque fois une valeur de compensation rapportée à un exemplaire et qui ont été déter-minées selon les paramètres de fonctionnement respectifs.

On détermine la tension effective pendant les phases demesure par l’enregistrement numérique et l’exploitation de la courbe detension 21.1, 21.2, 21.3, 21.4, 21.5, 21.6 par un convertisseur analo-gique-numérique rapide (FADC). Pour cela, il suffit d’équiper un empla-cement de mesure approprié avec un tel convertisseur analogique-numérique et non directement les unités de commande ou les étages depuissance 11.

NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 10 Utilisateur électrique 11 Etage de puissance 12 Tension d’alimentation 13 Masse 20 Signal MLI 21 Tension 21.1 Tension d’alimentation 21.2 2ème courbe de tension 21.3 3ème courbe de tension 21.4 4ème courbe de tension 21.5 5ème courbe de tension 21.6 6ème courbe de tension 21.1,21.2, Convertisseur analogique / numérique 21.3,21.4, rapide (FADC) 21.5, 21.6 22 Axe de tension 23 Masse / Second axe de tension 24 Axe du temps 24.1 Second axe 25 Période 26 Largeur d’impulsion

Claims (9)

1. REVENDICATIONS 1°) Procédé de correction de la commande de puissance d’un utilisateurélectrique (10) comportant un étage de puissance, la commande de puissance se faisant par modulation de largeurd’impulsion (MLI) avec un rapport de travail réglable, procédé selon lequel, dans une phase de mesure, on détermine l’écartentre la tension efficace aux bornes de l’utilisateur (10) et une tensionefficace de consigne, prédéfinie, pour différentes valeurs d’au moins unparamètre de fonctionnement sur au moins une partie d’étages de puis-sance (11) de même construction, et en fonction des écarts et des valeurs d’au moins un paramètre defonctionnement, on détermine des termes correctifs pour le rapportde travail et on les enregistre dans au moins un champ de caracté-ristiques ou encore on les décrit par au moins une relation fonc-tionnelle, et dans une phase d’application on corrige le rapport de travail, à l’aidedu champ de caractéristiques ou de la relation fonctionnelle de fa-çon que la tension effective aux bornes de Tutilisateur (10) corres-ponde à la tension effective de consigne, prédéfinie, procédé caractérisé en ce qu’ on corrige l’influence d’au moins un paramètre de fonctionnement par lechamp de caractéristiques correspondant ou la relation fonctionnellecorrespondante seulement si l’étage de puissance (11) n’est pas passantpour un rapport de travail situé en-dessous d’une valeur prédéfinie.
2. 2°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la valeur prédéfinie est inférieure à 5% et notamment inférieure à 2%d’un rapport de travail.
3. 3°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’ on corrige toujours l’influence d’au moins l’un des paramètres de fonc-tionnement et on corrige l’influence d’au moins un second paramètre defonctionnement seulement si l’étage de puissance (11) après correction du rapport de travail en fonction du premier paramètre de fonctionne-ment, n’est pas passant pour un rapport de travail inférieur à une va-leur prédéfinie.
4. 4°) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que comme premier paramètre de fonctionnement, on corrige l’influence dela tension d’alimentation (12) de l’étage de puissance (11) et comme se-cond paramètre, on corrige la tension effective requise et/ou le rapportde travail requis et/ou la température de l’étage de puissance (11) et/oula charge reliée à l’étage de puissance (11).
5. 5°) Procédé de correction de la commande de puissance d’un utilisateurélectrique (10) comportant un étage de puissance (11), la commande de puissance se faisant par modulation de largeurd’impulsion (MLI) avec un rapport de travail réglable,procédé selon lequel dans une première phase de mesure, on détermine l’écart entre latension efficace aux bornes de l’utilisateur (10) et une tension effi-cace de consigne, prédéfinie, pour différentes valeurs d’au moins unparamètre de fonctionnement sur au moins une partie d’étages depuissance (11) de même construction, et en fonction des écarts et des valeurs d’au moins un paramètre defonctionnement, on détermine des termes correctifs pour le rapportde travail et on les enregistre dans au moins un champ de caracté-ristiques ou encore on les décrit par au moins une relation fonc-tionnelle, et dans une phase d’application, on corrige le rapport de travail, àl’aide du champ de caractéristiques ou de la relation fonctionnellede façon que la tension effective aux bornes de l’utilisateur (10) cor-respond à la tension effective de consigne, prédéfinie, procédé caractérisé en ce que pendant une seconde phase de mesure, on fait fonctionner chaqueétage de puissance (11) à corriger à un point de fonctionnement de cetétage de puissance (11) pour une valeur prédéfinie d’au moins un pa- ramètre de fonctionnement dont on veut corriger l’influence sur lacommande de puissance, on corrige le rapport de travail correspondant au champ de caracté-ristiques ou à la relation fonctionnelle enregistrés pour ce paramètrede fonctionnement, on détermine l’écart de la tension effective aux bornes del’utilisateur (10) par rapport à la tension de consigne effective prédé-finie, et en fonction de l’écart prédéfini, on détermine ensuite une valeur decompensation pour corriger l’ensemble du champ de caractéris-tiques enregistré ou la relation fonctionnelle, et la tension effective au point de fonctionnement présent correspond àla tension effective de consigne, prédéfinie.
6. 6°) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que dans une phase d’application, on corrige une caractéristique ou unerelation fonctionnelle selon la valeur de compensation correspondante.
7. 7°) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu’ on enregistre la valeur de compensation comme valeur mémorisée oucomme équilibrage d’une résistance électrique.
8. 8°) Unité de commande de la puissance d’un utilisateur électrique (10)comportant un étage de puissance (11), dont la commande de puis-sance se fait par modulation de largeur d’impulsion (MLI) avec un rap-port de travail réglable, l’unité de commande comportant l’enregistrement d’au moins une ca-ractéristique ou une relation fonctionnelle pour corriger le rapport detravail selon les valeurs d’au moins un paramètre de fonctionnement del’étage de puissance (11), et une installation de traitement de l’unité de commande permettantd’adapter le rapport de travail de la modulation de largeur d’impulsion àl’aide du champ de caractéristiques ou de la relation fonctionnelle, la tension effective appliquée par l’étage de puissance (11) àTutilisateur électrique (10) correspondant à la tension effective deconsigne, prédéfinie, unité de commande caractérisée en ce que l’installation de traitement détecte l’état passant de l’étage de puissance(11) pour des petits rapports de travail, et une installation de traitement corrige l’influence d’au moins un pa-ramètre de fonctionnement de l’étage de puissance (11) par lechamp de caractéristiques ou la relation fonctionnelle correspon-dants si l’étage de puissance (11) n’est pas passant pour un rapportde travail prédéfini.
9. 9°) Application du procédé et dispositif selon Tune des revendications 1à 8 pour commander la puissance d’un chauffage électrique d’unesonde de gaz d’échappement installée dans la conduite des gazd’échappement d’un moteur à combustion interne.