WO2023105140A1 - Procédé de pilotage d'un onduleur d'alimentation d'un moteur comprenant au moins deux bobinages lors d'une défaillance de type court-circuit - Google Patents

Procédé de pilotage d'un onduleur d'alimentation d'un moteur comprenant au moins deux bobinages lors d'une défaillance de type court-circuit Download PDF

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WO2023105140A1
WO2023105140A1 PCT/FR2022/052206 FR2022052206W WO2023105140A1 WO 2023105140 A1 WO2023105140 A1 WO 2023105140A1 FR 2022052206 W FR2022052206 W FR 2022052206W WO 2023105140 A1 WO2023105140 A1 WO 2023105140A1
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WO
WIPO (PCT)
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inverter
winding
phase
switching cell
electrical
Prior art date
Application number
PCT/FR2022/052206
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English (en)
Inventor
Arnaud Bouchet
Benjamin VEREECKE
Daniel Guerra
Original Assignee
Jtekt Europe
Continental Automotive Technologies GmbH
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/024—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
    • H02P29/028—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load the motor continuing operation despite the fault condition, e.g. eliminating, compensating for or remedying the fault

Definitions

  • TITLE Method for controlling a motor supply inverter comprising at least two windings during a short-circuit type failure
  • the invention relates to the field of power-assisted steering systems of a vehicle and more particularly to a method for controlling an electric assistance motor of a power-assisted steering system of a vehicle, as well as a vehicle implementing such a process.
  • the purpose of a vehicle steering system is to allow a driver to control a vehicle trajectory by exerting a force or a torque on a steering wheel.
  • a steering system comprises several elements including said steering wheel, a rack, and two wheels each connected to a link.
  • the steering system comprises a first electric motor at the steering wheel and a second electric motor at the rack.
  • the first motor makes it possible to create resistance at the level of the steering wheel so as to simulate a mechanical link between the steering wheel and the rack, while the second motor makes it possible to actuate the rack.
  • assistance motor designates one of the motors of a traditional or “steer by wire” type power steering system.
  • the considered assistance motor comprises at least two three-phase windings and takes the form of at least two mechanically connected motors each comprising a three-phase winding or of a motor with at least two windings.
  • Each winding can for example be of the synchronous brushless type, with an excited rotor or with a permanent magnet, supplied by three phases designated respectively by U, V and W in the remainder of the description.
  • An inverter contains three power lines of which each of the parts of the power lines in connection with an electrical ground of the inverter will be qualified as “ground side", or “low side” in English, and each of the parts of the lines electricity in connection with a power supply of the inverter will be qualified as “supply side” or “high side” in English.
  • Each power line comprises on the ground side a first switching cell of the MOSFET type ("Metal Oxide Semi Conductor Field Effect Transistor" in English) or field effect transistor with a metal oxide semiconductor structure, also called “low side” and on the supply side, a second switching cell of the MOSFET type or metal oxide semiconductor structure field effect transistor, also called “high side”, according to a diagram known to those skilled in the art.
  • each phase of the winding is connected to an electrical line between the switching cell on the ground side and the switching cell on the supply side.
  • the inverter is controlled by an electronic control unit which determines a torque to be exerted by the assistance motor.
  • a direction of rotation and a speed of a rotor associated with the energized winding are resultants of the torque exerted, the rotor possibly being common to at least two windings.
  • a short-circuit type fault may appear between a phase of the winding and an electric line of the inverter.
  • this type of failure appears during a failure of one of the switching cells.
  • a short circuit means an accidental electrical connection between a phase of the winding and an electrical line of the inverter.
  • the assistance motor therefore comprises, after failure, a first winding which is supplied by the faulty inverter and a second winding supplied by the functional inverter.
  • the faulty inverter itself comprises a faulty switching cell corresponding to the switching cell directly short-circuited, and functional switching cells, that is to say not directly affected by said short-circuit.
  • the assistance motor is always driven in rotation by the second winding.
  • the rotor associated with the first winding or the rotor associated with the at least two windings is driven in rotation.
  • Said current and the short-circuit loop back successively via the short-circuit and freewheel diodes present in the functional switching cells of the other electric lines.
  • This current causes a brake torque reducing the torque performance of the assistance motor and causing significant heating of the functional switching cells of the faulty inverter.
  • the overheating can cause one or two other functional switching cells of the failing inverter to fail.
  • the object of the invention is to remedy all or part of the aforementioned drawbacks by proposing a method for controlling an assistance motor of a power-assisted steering system intended to be on board a vehicle, the assistance motor comprising a first winding electrically powered by a first inverter, said first inverter comprising at least three electrical lines connecting a power supply to an electrical ground of said first inverter, each electrical line being provided with at least one supply-side switching cell electrically connected to the supplying said first inverter and at least one ground-side switching cell electrically connected to the ground of said first inverter, the assistance motor also comprises at least a second three-phase winding electrically powered by a second inverter different from the first inverter, the first winding and the at least one second winding being mechanically coupled together, characterized in that it comprises, when a short-circuit type failure is detected between a phase of the first winding and the power supply or the electrical ground of the first inverter: - A determination step in which the power line and the side of the
  • a trigger step authorizing a control step to be performed when at least one parameter reaches a predetermined trigger threshold
  • the considered assistance motor comprises at least two three-phase windings each being powered by a three-phase inverter.
  • the assistance motor therefore takes the form of at least two mechanically connected motors each comprising a three-phase winding or of a motor with at least two windings.
  • each winding is associated with a different rotor or with a common rotor.
  • Windings mechanically coupled together mean that the rotors of each winding, or the rotor common to each winding, are always rotated by each other.
  • An angular position of the first winding is therefore equal to an angular position of the second winding.
  • Each winding is supplied by three phases designated by U, V and W in the description.
  • the inverter supplying the first winding comprises three electrical lines, each electrical line being provided with at least one supply-side switching cell electrically connected to the power supply of said first inverter and at least one ground-side switching cell electrically connected to the ground of said first inverter.
  • a short-circuit type failure puts a phase of the first winding directly in contact with the power supply or ground of the first inverter.
  • the short circuit can have two origins:
  • the switching cell directly affected by the failure therefore corresponds to the faulty switching cell or to the switching cell between said phase and the power supply or ground of the first inverter.
  • failed switching cell whatever the origin of the short-circuit.
  • the other switching cells of the first inverter are indirectly affected by the short circuit. They can be piloted, i.e. they can take a closed or open position. They will subsequently be referred to as the functional switching cells.
  • the method includes a determination step, the object of which is to determine precisely how the short-circuit is made.
  • the determination step determines the phase of the first winding in short circuit and if it is in contact with the power supply or the ground, that is to say the side, of the first inverter.
  • the determination step therefore makes it possible to characterize the faulty switching cell.
  • the determination stage is generally carried out using on-board diagnostics specific to the power steering system itself, or by a software discrimination method based on a measurement of the phase voltages and/or a combination of the two.
  • the purpose of the measurement step is to measure at least one parameter of the first inverter. This measurement can be carried out by any means.
  • the purpose of the trigger step is to authorize the performance of the control step only when the measured parameter reaches a predetermined trigger threshold.
  • control step is to place in the closed position for a hold time at least one of the functional switching cells of the first inverter positioned on the same side as the faulty switching cell, and on one of the at least two other power lines.
  • the switching cells placed in the closed position depend on the faulty switching cell according to the table below:
  • controlled switching cell The switching cell which is closed during the control step is subsequently called “controlled switching cell”.
  • Vdiode the threshold voltage of the diode, generally equal to 0.6V
  • Imosfet the current passing through the switching cell.
  • Rmosfet the electrical resistance of the controlled switching cell
  • Imosfet the current passing through the switching cell
  • the method according to the invention closes the appropriate switching cell during intensity peaks crossing said switching cell.
  • the method avoids overheating, and failure, of a second switching cell of the first inverter.
  • the invention may also have one or more of the following characteristics taken alone or in combination.
  • the at least second inverter comprises at least three electrical lines connecting a power supply to an electrical ground of said at least second inverter, each electrical line being provided with at least one supply-side switching cell electrically connected to the supplying said at least second inverter and at least one ground-side switching cell electrically connected to the ground of said at least second inverter.
  • the at least one second inverter has a structure identical to the first inverter. The method can then be applied either to the first or to the at least one second inverter.
  • the at least one parameter of the first inverter is measured when only the switching cell directly affected by the failure is in the closed position.
  • the first inverter is in the deactivated position when all the switching cells apart from the faulty switching cell are in the open position.
  • the at least one determined parameter is chosen from: a voltage of at least one phase of the first winding or of the at least second winding, a supply voltage of the first inverter or of the second inverter, an electrical angle of the first coil or of the at least second coil, and an intensity of at least one phase of the first coil or of the at least second coil.
  • the measurement step is carried out when the electric line associated with the phase is deactivated, independently of the state of the other electric lines.
  • the predetermined tripping threshold depends at least on the switching cell directly affected by the failure and/or on a direction of rotation of the first winding.
  • the purpose of the predetermined trigger threshold is to determine from which moment the controlled switching cell will be placed in the closed position.
  • the purpose of the triggering threshold is therefore to place said controlled switching cell in the closed position before the intensity peak.
  • the first winding is a resistive and inductive load.
  • the trigger threshold so as to close the controlled switching cell before the intensity peak.
  • the trigger threshold depends on the switching cell which will be placed in the closed position during the control step.
  • the tripping threshold is determined in the table below.
  • the method determines to which phase, and therefore to which controlled switching cell, corresponds a first conductive phase and a second conductive phase.
  • the controlled switching cell corresponding to the first conductive phase is designated in the following by the controlled switching cell 1
  • the second controlled switching cell corresponding to the second conductive phase is designated in the following by the controlled switching cell 2.
  • the triggering threshold is determined according to the direction of rotation of the first winding and of the controlled switching cell according to the table below:
  • the values of AngieRefi and A ng ieRef2 depend on the speed of rotation of the assistance motor.
  • the table below indicates possible values of AngieRefi , A ng ieRef2 depending on the location of the fault, the direction of rotation of the first winding and the controlled switching cell. This table is given as an example.
  • Angieoffseti and A n gieoffset2 correspond to an electrical angle offset making it possible in particular to take into account a phase shift between the voltage peak and the current peak.
  • the values of Angieoffseti and A ng ieoffset2 are dependent on the speed of rotation of the assistance motor.
  • the hold time corresponds to the time required for the first coil to rotate by a predetermined electrical angle.
  • the holding time keeps the controlled switching cell in the closed position.
  • the hold time must be sufficient for the intensity peak to pass.
  • the holding time corresponds to the time required for the first winding to rotate through an electrical angle of 120°.
  • the hold time depends on the controlled switching cell.
  • the dwell time is a fixed predetermined value.
  • the hold time corresponds to a control period of the first inverter reduced by a time for carrying out the measurement step and the triggering state.
  • the first inverter is controlled with a pulse width modulated control (PWM - Pulse Width Modulation - in English).
  • the method and more precisely the steps of measurement, triggering and control are carried out at each command period.
  • the parameter measured is the intensity of at least one phase of the first winding, the measurement being carried out by means of at least one shunt positioned directly on the at least one phase.
  • This measuring means makes it possible to know the current passing through the phase of the first winding regardless of the open or closed position of the functional switching cells.
  • the other measurement solutions such as the estimate from the foot of the bridge measurement, or from an alternative line do not make it possible to obtain a reliable value, especially during the inspection stage.
  • the hold time corresponds to the time during which the intensity of the at least one phase of the first winding reaches a predetermined hold threshold.
  • the control step maintains the controlled switching cell in the closed position as long as the intensity is greater than the predetermined threshold.
  • the method comprises an activation step authorizing the performance of the control step when a rotational speed or a rotational frequency of the assistance motor reaches a predetermined activation threshold.
  • the induced current increases with the rotational speed of the assistance motor.
  • the current induced in the first inverter is not large enough to cause overheating of the functional switching cells of the first inverter.
  • the induced current must be mainly managed when the rotation speed reaches a minimum threshold.
  • the method therefore does not need to be implemented when the speed of rotation of the assistance motor is below the activation threshold.
  • the invention also relates to any computer program product characterized in that it comprises a set of program code instructions which, when executed by one or more processors, configure the processor or processors to implement a process according to the invention.
  • the invention also relates to a power steering system or a vehicle implementing a method according to the invention.
  • the invention will be better understood, thanks to the description below, which relates to several embodiments according to the present invention, given by way of non-limiting examples and explained with reference to the appended schematic drawings, in which:
  • FIG. 1 is a schematic representation of an assistance motor and its power supply according to the invention
  • FIG. 2 is a schematic representation of the method according to a first embodiment
  • FIG. 3 is a schematic representation of an embodiment of the method according to a second embodiment
  • Figure 1 illustrates an electrical diagram of an assistance motor 1 according to the invention. This comprises a first winding 21 electrically powered by a first inverter 31 and a second winding 22 electrically powered by a second inverter 32.
  • the first inverter 31 is an electronic device electrically powered by a direct current generator 11 comprising a ground side 12 and a power supply side 13.
  • the first inverter 31 makes it possible to supply a three-phase alternating current.
  • the first inverter 31 contains three electrical lines 14, 15, 16 arranged in parallel between the ground side 12 and the power supply side 13 of the generator 11.
  • Each electrical line 14, 15, 16 comprises a switching cell on the ground side or "low side” > 117, 118, 119, that is to say a switching cell in connection with the ground side 12 of the generator 11, and a switching cell on the supply side or "high side” 17, 18, 19, that is that is to say a switching cell in connection with the supply side 13 of the generator 11.
  • the switching cells 17, 18, 19, 117, 118, 119 are of the MOSFET type.
  • the first inverter 31 therefore comprises three ground-side switching cells 117, 118, 119 and three supply-side switching cells 17, 18, 19.
  • Each electric line 14, 15, 16 comprises between the switching cell on the ground side 117, 118, 119 and the switching cell on the supply side 17, 18, 19, a phase U, V, W. There are therefore three phases U, V, W supplying the first winding 21 .
  • Each phase U, V, W supplies a coil 28 of the first winding 21 of the assistance motor 1.
  • electric currents flowing in the phases U, V, W create a rotating magnetic field determining a direction of rotation, a speed of rotation and a motor torque of the rotor of the assistance motor 1 .
  • a positive direction of rotation and a negative direction are arbitrarily defined.
  • the positive direction corresponds in the remainder of the description to the counterclockwise direction.
  • the first inverter 31 and the second inverter 32 are identical.
  • the second inverter 32 could have a different structure without modifying the invention.
  • the first winding 21 is mechanically linked to the second winding 22 so that they are subjected to synchronous electromotive forces to within a constant, with a possible reduction ratio.
  • the ground-side switching cell 119 connected to phase U is faulty, resulting in a failure of the first inverter 31 of the short-circuit type between the phase U and the ground side 12 of the generator 11.
  • the ground side switching cell U will also be referred to as the faulty switching cell 119.
  • the faulty switching cell 119 is stuck in a closed position.
  • the second inverter 32 continues to be controlled normally and rotates a rotor associated with the second winding 22 and therefore a rotor associated with the first winding 21, said rotors possibly being a single rotor, common to the two windings.
  • the switching cells V and W on the ground side have a risk of overheating.
  • the switching cells V and W on the ground side will therefore be the switching cells to be controlled to reduce the risk of additional failure according to table 1 above.
  • the method according to the invention is applied to the first inverter.
  • the second inverter continues to operate normally.
  • the rest of the description describes several embodiments applied to a failure of the switching cell U on the ground side.
  • the first inverter 31 is put in a deactivated position, that is to say that the switching cells 118 V and 117 W on the ground side and 19 U, 18 V, 19 W on the supply side are in the open position.
  • the method 100 comprises a determination step 101 in which the electrical line 14, 15, 16 and the side of the switching cell directly affected by the failure is determined.
  • the determination step 101 indicates that it is the electrical line U, ground side.
  • the method comprises a step 102 of measuring the voltages U u , Uv, Uw of the phases U, V, W of the first inverter 31 , when the electric line associated with the phase U, V, W is deactivated , independently of the state of the other electric lines, as well as the measurement of the supply voltage II31 of the first inverter 31 .
  • the trigger step 103 compares the value of the voltages Uu, Uv, Uw of the phases U, V, W of the first inverter 31 with a predetermined trigger threshold which depends on the side of the faulty switching cell 119.
  • the faulty cell 119 is switching cell U on the ground side, the voltage of phases V and W are therefore compared to 0V corresponding to the tripping threshold according to table 2 above.
  • An activation step 104 compares a value of the rotational speed V21 of the rotor of the first winding 21, that is to say of the assistance motor 1, with a predetermined activation threshold.
  • control step 105 is not carried out. In other words, as long as the two cumulative conditions are not reached, the controlled switching cell remains in a deactivated state.
  • the control phase 105 can be carried out, i.e. say that the 118 V switching cell on the ground side is put in the closed position for a hold time.
  • the control phase 105 can be carried out, c that is, the 117 W switching cell on the ground side is put in the closed position during the hold time.
  • the holding time is determined equal to the time required for the first coil 21 to rotate through an electrical angle of 120°.
  • the controlled switching cell 117, 118 is placed in the open position.
  • a second embodiment as illustrated in FIG. 3 differs from the method according to the first embodiment only in the determination of the dwell time TM.
  • the hold time TM is equal to a control period TPWM of the first inverter 31 reduced by a time T102 for carrying out the measurement step 102 and the trigger step 103.
  • the step of measuring 102 and triggering 103 is performed at each TPWM control period of the first inverter 31, the step of measuring 102 and triggering 103 is performed.
  • the method performs the step of control 105 placing the controlled switching cell 117, 118 in the closed position EF during the hold time TM. Otherwise, the relevant switching cell 117, 118 remains in the open position E o for the hold time TM.
  • the measurement step determines the electrical angle of the rotor of the first winding 21 and its positive or negative direction of rotation.
  • the activation step compares a value of the rotational speed of the assistance motor 1 with a predetermined activation threshold as for the first and the second embodiments.
  • the tripping step compares the electrical angle measured with the tripping threshold which depends on the location of the short-circuit, the controlled switching cell 117, 118 and the direction of rotation of the rotor of the first winding 21 .
  • the trigger thresholds are for example specified in tables 3 and 4 above.
  • Each of the ground-side 118 V and ground-side 117 switching cells are held closed for a hold time. This can be determined equal to the time required for the first coil 21 to rotate through an electrical angle of 120°.
  • the measurement step determines an intensity of the phases U, V, W of the first winding 21, the measurement being carried out by means of a shunt positioned directly on each phase.
  • the trigger threshold will be a predetermined hold threshold, chosen so as to limit the current flowing through the driven switching cells 117, 118.
  • the hold time is equal to the time during which the measured intensity is greater than the hold threshold.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Abstract

Procédé (100) de pilotage d'un moteur d'assistance (1) d'un système de direction assistée d'un véhicule, le moteur d'assistance comprenant un premier bobinage (21) alimenté électriquement par un premier onduleur (31), et au moins un deuxième bobinage (22) triphasé alimenté électriquement par un deuxième onduleur (32) différent du premier onduleur (31), le premier bobinage (31) et l'au moins un deuxième bobinage (32) étant mécaniquement couplés entre-eux, caractérisé en ce qu'il comprend, lorsqu'une défaillance de type court-circuit est détectée entre une phase (U, V, W) du premier bobinage (21) et une alimentation (13) ou une masse électrique (12) du premier onduleur (31): - Une étape de détermination (101); - Une étape de mesure (102); - Une étape de déclenchement (103); - Une étape de contrôle (105).

Description

DESCRIPTION
TITRE : Procédé de pilotage d’un onduleur d’alimentation d’un moteur comprenant au moins deux bobinages lors d’une défaillance de type court- circuit
L’invention concerne le domaine des systèmes de direction assistée d’un véhicule et plus particulièrement un procédé de pilotage d’un moteur électrique d’assistance d’un système de direction assistée d’un véhicule, ainsi qu’un véhicule mettant en œuvre un tel procédé.
Un système de direction d’un véhicule a pour objet de permettre à un conducteur de contrôler une trajectoire du véhicule en exerçant un effort ou un couple sur un volant.
Un système de direction comprend plusieurs éléments dont ledit volant, une crémaillère, et deux roues chacune reliée à une biellette.
Il est connu des systèmes de direction assistées traditionnels dans lequel le volant est mécaniquement relié à la crémaillère via une colonne de direction. Un moteur électrique permet alors de réduire les efforts à fournir par le conducteur sur le volant pour tourner les roues du véhicule.
Il est également connu des systèmes de direction sans lien mécanique, dit « steer by wire » en anglais, dans lesquels le volant est mécaniquement découplé de la crémaillère. Dans ce cas, le système de direction comprend un premier moteur électrique au niveau du volant et un deuxième moteur électrique au niveau de la crémaillère. Le premier moteur permet de créer une résistance au niveau du volant de sorte à simuler un lien mécanique du volant avec la crémaillère, tandis que le deuxième moteur permet d’actionner la crémaillère.
Par la suite on désigne sous le terme de moteur d’assistance l’un des moteurs d’un système de direction assistée de type traditionnel ou « steer by wire ».
Le moteur d’assistance considéré comprend au moins deux bobinages triphasés et prend la forme d’au moins deux moteurs mécaniquement reliés comprenant chacun un bobinage triphasé ou d’un moteur avec au moins deux bobinages. Chaque bobinage peut par exemple être de type brushless synchrone, à rotor excité ou à aimant permanent, alimenté par trois phases désignées respectivement par U, V et W dans la suite de la description.
Un onduleur contient trois lignes électriques dont chacune des parties des lignes électriques en lien avec une masse électrique de l’onduleur sera qualifiée de « côté masse », ou « low side » en anglais, et chacune des parties des lignes électriques en lien avec une alimentation de l’onduleur sera qualifiée de « côté alimentation » ou « high side » en anglais. Chaque ligne électrique comporte sur le côté masse une première cellule de commutation de type MOSFET (« Metal Oxide Semi Conductor Field Effect Transistor » en anglais) ou transistor à effet de champ à structure métal oxide semi conducteur, aussi qualifiée de « low side » et sur le côté alimentation une seconde cellule de commutation de type MOSFET ou transistor à effet de champ à structure métal oxide semi conducteur, aussi appelée « high side », selon un schéma connu de l’Homme du Métier.
Les phases d’un bobinage du moteur d’assistance sont alimentées par les lignes électriques de l’onduleur. Plus particulièrement, chaque phase du bobinage est reliée à une ligne électrique entre la cellule de commutation côté masse et la cellule de commutation côté alimentation.
L’onduleur est piloté par une unité électronique de contrôle qui détermine un couple devant être exercé par le moteur d’assistance. Un sens de rotation et une vitesse d’un rotor associé au bobinage alimenté sont des résultantes du couple exercé, le rotor pouvant être commun aux au moins deux bobinages.
Lors du fonctionnement du système de direction assistée, une défaillance de type court-circuit peut apparaître entre une phase du bobinage et une ligne électrique de l’onduleur. Généralement, ce type de défaillance apparait lors d’une défaillance d’une des cellules de commutation. On entend par court-circuit une connexion électrique accidentelle entre une phase du bobinage et une ligne électrique de l’onduleur.
Le moteur d’assistance comprend donc, après défaillance, un premier bobinage qui est alimenté par l’onduleur défaillant et un deuxième bobinage alimenté par l’onduleur fonctionnel. L’onduleur défaillant comprend lui-même une cellule de commutation défaillante correspondante à la cellule de commutation directement en court-circuit, et des cellules de commutation fonctionnelles, c'est-à-dire non directement affectées par ledit court-circuit.
Lorsqu’une défaillance de type court-circuit est détectée dans le système de direction assistée, il est connu de ne plus piloter l’onduleur défaillant qui est alors positionné dans un état désactivé, c'est-à-dire un état dans lequel l’ensemble des cellules de commutation fonctionnelles ne sont plus soumises à une tension. L’état des cellules de commutation fonctionnelles est alors dans un état ouvert. L’onduleur fonctionnel, quant à lui, est piloté normalement.
Dans cette configuration, le moteur d’assistance est toujours entrainé en rotation par le deuxième bobinage. Autrement dit, le rotor associé au premier bobinage ou le rotor associé aux au moins deux bobinages est entrainé en rotation. Il se crée alors, en l’absence d’un circuit d’ouverture au niveau des phases du premier bobinage, un courant induit par des forces électromotrices. Ledit courant et le court-circuit se reboucle successivement via le court-circuit et des diodes roue libre présentes dans les cellules de commutation fonctionnelles des autres lignes électriques. Ce courant entraine un couple frein réduisant des performances en couple du moteur d’assistance et entraînant un échauffement important des cellules de commutation fonctionnelles de l’onduleur défaillant. L’échauffement peut provoquer une défaillance d’une ou de deux autres cellules de commutation fonctionnelles de l’onduleur défaillant.
Il n’est alors plus possible d’assurer un fonctionnement du moteur d’assistance suffisant pour garantir une sécurité des occupants du véhicule malgré la présence d’un onduleur toujours fonctionnel.
Ainsi, une grande majorité des systèmes de direction nécessite une embarcation d’un circuit d’ouverture au niveau des phases de chaque bobinage. Cependant, ces circuits d’ouverture, généralement à base de relais, mécanique ou statique, augmentent le coût, le volume et la masse de la direction assistée. En outre, ces relais supplémentaires augmentent le risque de défaillance d’un matériel et donc diminuent la fiabilité globale du système de direction assistée.
L’invention a pour but de remédier à tout ou partie des inconvénients précités en proposant, un procédé de pilotage d’un moteur d’assistance d’un système de direction assistée destiné à être embarqué sur un véhicule, le moteur d’assistance comprenant un premier bobinage alimenté électriquement par un premier onduleur, ledit premier onduleur comprenant au moins trois lignes électriques reliant une alimentation à une masse électrique dudit premier onduleur, chaque ligne électrique étant munie d’au moins une cellule de commutation côté alimentation reliée électriquement à l’alimentation dudit premier onduleur et d’au moins une cellule de commutation côté masse reliée électriquement à la masse dudit premier onduleur, le moteur d’assistance comprend également au moins un deuxième bobinage triphasé alimenté électriquement par un deuxième onduleur différent du premier onduleur, le premier bobinage et l’au moins un deuxième bobinage étant mécaniquement couplés entre-eux, caractérisé en ce qu’il comprend, lorsqu’une défaillance de type court-circuit est détectée entre une phase du premier bobinage et l’alimentation ou la masse électrique du premier onduleur: - Une étape de détermination dans laquelle la ligne électrique et le côté de la cellule de commutation directement affectée par la défaillance est déterminée,
- Une étape de mesure dans laquelle au moins un paramètre du premier onduleur est déterminé,
- Une étape de déclenchement autorisant une réalisation d’une étape de contrôle lorsque l’au moins un paramètre atteint un seuil de déclenchement prédéterminé,
- L’étape de contrôle dans laquelle au moins l’une des cellules de commutation du premier onduleur positionnée du même côté que la cellule de commutation directement affectée par la défaillance, et sur l’une des au moins deux autres lignes électriques, est mise en position fermée pendant un temps de maintien.
Le moteur d’assistance considéré comprend au moins deux bobinages triphasés chacun étant alimenté par un onduleur triphasé. Le moteur d’assistance prend donc la forme d’au moins deux moteurs mécaniquement reliés comprenant chacun un bobinage triphasé ou d’un moteur avec au moins deux bobinages. Autrement dit, chaque bobinage est associé à un rotor différent ou à un rotor commun. On entend par des bobinages mécaniquement couplés entre eux que les rotors de chaque bobinage, ou le rotor commun à chaque bobinage, sont toujours entraînés en rotation l’un par l’autre. Une position angulaire du premier bobinage est donc égale à une position angulaire du deuxième bobinage. Chaque bobinage est alimenté par trois phases désignées par U, V et W dans la description.
L’onduleur alimentant le premier bobinage comprend trois lignes électriques, chaque ligne électrique étant munie d’au moins une cellule de commutation côté alimentation reliée électriquement à l’alimentation dudit premier onduleur et d’au moins une cellule de commutation côté masse reliée électriquement à la masse dudit premier onduleur.
Une défaillance de type court-circuit met une phase du premier bobinage directement en contact avec l’alimentation ou la masse du premier l’onduleur.
Le court-circuit peut avoir deux origines :
- Une défaillance directe d’une cellule de commutation entraînant un court- circuit, c'est-à-dire que ladite cellule de commutation est bloquée en position fermée; - Un contact électrique entre une phase du premier bobinage et l’alimentation ou la masse du premier onduleur.
La défaillance par contact électrique a le même effet que si la cellule de commutation présente entre ladite phase et l’alimentation ou la masse du premier onduleur était elle-même en court-circuit.
La cellule de commutation directement affectée par la défaillance correspond donc à la cellule de commutation défaillante ou à la cellule de commutation comprise entre ladite phase et l’alimentation ou la masse du premier l’onduleur. Afin de simplifier la lecture, la cellule de commutation directement affectée par la défaillance sera par la suite appelée « cellule de commutation défaillante » quelle que soit l’origine du court-circuit.
Les autres cellules de commutation du premier onduleur sont indirectement affectées par le court-circuit. Elles peuvent être pilotées, c'est-à-dire qu’elles peuvent prendre une position fermée ou ouverte. Elles seront, par la suite désignée comme les cellules de commutation fonctionnelles.
Le procédé comprend une étape de détermination qui a pour objet de déterminer précisément comment le court-circuit est réalisé. Autrement dit, l’étape de détermination détermine la phase du premier bobinage en court-circuit et si celle- ci est en contact avec l’alimentation ou la masse, c'est-à-dire le côté, du premier onduleur. L’étape de détermination permet donc de caractériser la cellule de commutation défaillante. L’étape de détermination est généralement assurée grâce aux diagnostiques embarqués propre au système de direction assistée lui- même, ou par une méthode de discrimination logiciel à partir d’une mesure des tensions des phases et/ou une combinaison des deux.
L’étape de mesure a pour objet de mesurer au moins un paramètre du premier onduleur. Cette mesure peut être réalisée par tout moyen.
L’étape de déclenchement a pour objet d’autoriser la réalisation de l’étape de contrôle uniquement lorsque le paramètre mesuré atteint un seuil de déclenchement prédéterminé.
Enfin, l’étape de contrôle a pour objet de mettre en position fermée pendant un temps de maintien au moins l’une des cellules de commutation fonctionnelle du premier onduleur positionnée du même côté que la cellule de commutation défaillante, et sur l’une des au moins deux autres lignes électriques.
Autrement dit, les cellules de commutation mises en position fermée dépendent de la cellule de commutation défaillante selon le tableau ci-dessous :
[Tableau 1]
Figure imgf000008_0003
En fermant la cellule de commutation fonctionnelle de manière appropriée, il est possible de réduire réchauffement de ladite cellule de commutation lié au courant induit lorsque le rotor associé au premier bobinage ou le rotor commun est entrainé en rotation par le deuxième bobinage. En effet, l’au moins un deuxième onduleur et l’au moins un deuxième bobinage continuent d’être pilotés comme précédemment. Le procédé ne modifie pas leur pilotage. Or, une vitesse de rotation des rotors de chaque bobinage, ou du rotor commun, est directement liée à des forces électromotrices induites dans chaque bobinage à une constante près.
La cellule de commutation qui est fermée lors de l’étape de contrôle est par la suite appelée « cellule de commutation pilotée ».
Lorsque la cellule de commutation est en position ouverte, le courant induit passe par des diodes roues libres de celle-ci. La puissance dissipée est alors égale à : [Math 1]
Figure imgf000008_0001
Avec Piossdiode : la puissance dissipée dans la diode,
Vdiode : la tension de seuil de la diode, généralement égale à 0,6V, Imosfet : l’intensité traversant la cellule de commutation.
Lorsque la cellule de commutation pilotée est en position fermée, le courant induit passe par une jonction pilotée de la cellule de commutation. La puissance est alors égale à :
[Math 2]
Figure imgf000008_0002
Avec Pioss : la puissance dissipée dans la cellule de commutation,
Rmosfet : la résistance électrique de la cellule de commutation pilotée, Imosfet : l’intensité traversant la cellule de commutation.
Par calcul, on constate que Piossdiode est très supérieure à Pioss. Ainsi, en fermant la cellule de commutation pilotée à certain moment, il est possible de diminuer de manière importante l’énergie dissipée, et donc réchauffement de ladite cellule de commutation fonctionnelle et ainsi prévenir une éventuelle nouvelle défaillance.
Plus précisément, le procédé selon l’invention ferme la cellule de commutation appropriée lors des pics d’intensité traversant ladite cellule de commutation. Ainsi, le procédé évite une surchauffe, et une défaillance, d’une deuxième cellule de commutation du premier onduleur.
L’invention peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prises seules ou en combinaison.
Selon un mode de réalisation, l’au moins deuxième onduleur comprend au moins trois lignes électriques reliant une alimentation à une masse électrique dudit au moins deuxième onduleur, chaque ligne électrique étant munie d’au moins une cellule de commutation côté alimentation reliée électriquement à l’alimentation dudit au moins deuxième onduleur et d’au moins une cellule de commutation côté masse reliée électriquement à la masse dudit au moins deuxième onduleur. Ainsi, l’au moins un deuxième onduleur a une structure identique au premier onduleur. Le procédé peut alors s’appliquer indifféremment sur le premier ou sur l’au moins un deuxième onduleur.
Selon un mode de réalisation, l’au moins un paramètre du premier l’onduleur est mesuré lorsque uniquement la cellule de commutation directement affectée par la défaillance est en position fermée.
Le premier onduleur est en position désactivée lorsque toutes les cellules de commutation en dehors de la cellule de commutation défaillante sont en position ouverte.
Selon un mode de réalisation, l’au moins un paramètre déterminé est choisi parmi : une tension d’au moins une phase du premier bobinage ou de l’au moins deuxième bobinage, une tension d’alimentation du premier onduleur ou du deuxième onduleur, un angle électrique du premier bobinage ou de l’au moins deuxième bobinage, et une intensité d’au moins une phase du premier bobinage ou de l’au moins deuxième bobinage.
Lorsque l’au moins un paramètre déterminé est la tension d’au moins une phase du premier bobinage, l’étape de mesure est réalisée lorsque la ligne électrique associée à la phase est désactivée, indépendamment de l’état des autres lignes électriques. Selon un mode de réalisation, le seuil de déclenchement prédéterminé dépend au moins de la cellule de commutation directement affectée par la défaillance et/ou d’un sens de rotation du premier bobinage.
Le seuil de déclenchement prédéterminé a pour objet de déterminer à partir de quel moment la cellule de commutation pilotée sera mise en position fermée. Le seuil de déclenchement a donc pour objet de mettre en position fermée ladite cellule de commutation pilotée avant le pic d’intensité.
Le premier bobinage est une charge résistive et inductive. Ainsi, il est connu que le pic d’intensité de la phase considérée est déphasé par rapport au pic de tension de ladite phase. Ce déphasage augmente avec la fréquence et donc avec la vitesse de rotation du moteur d’assistance.
Selon l’au moins un paramètre mesuré, il est possible d’adapter le seuil de déclenchement de sorte à fermer la cellule de commutation pilotée avant le pic d’intensité.
Selon un mode de réalisation, le seuil de déclenchement dépend de la cellule de commutation qui sera mise en position fermée lors de l’étape de contrôle.
Plusieurs stratégies de déclenchement sont possibles :
- Dans le cas où le paramètre mesuré est la tension des phases U, V, W : Quel que soit le sens de rotation du premier bobinage, le seuil de déclenchement est déterminé dans le tableau ci-dessous.
[Tableau 2]
Figure imgf000010_0001
- Dans le cas où le paramètre mesuré est l’angle électrique du premier bobinage
Le procédé détermine à quelle phase, et donc à quelle cellule de commutation pilotée, correspond une première phase conductrice et à une seconde phase conductrice. La cellule de commutation pilotée correspondante à la première phase conductrice est désignée dans la suite par la cellule de commutation pilotée 1 , et la seconde cellule de commutation pilotée correspondante à la seconde phase conductrice est désignée dans la suite par la cellule de commutation pilotée 2. Le seuil de déclenchement est déterminé en fonction du sens de rotation du premier bobinage et de la cellule de commutation pilotée suivant le tableau ci- dessous :
[Tableau 3]
Figure imgf000011_0001
dans lequel : AngieRefi et AngieRef2 correspondent à l’angle électrique pour lequel le pic de tension sera maximal.
Selon un mode de réalisation, les valeurs de AngieRefi et AngieRef2 dépendent de la vitesse de rotation du moteur d’assistance.
Le tableau ci-dessous indique des valeurs possibles de AngieRefi , AngieRef2 en fonction de la localisation de la défaillance, du sens de rotation du premier bobinage et de la cellule de commutation pilotée. Ce tableau est donné à titre d’exemple.
[Tableau 4]
Figure imgf000011_0002
Figure imgf000012_0001
Angieoffseti et Angieoffset2 correspondent à un décalage d’angle électrique permettant notamment de prendre en compte un déphasage entre le pic de tension et le pic de courant.
Selon un mode de réalisation, les valeurs de Angieoffseti et Angieoffset2 peuvent être choisies fixes, comme par exemple, Angieoffseti = -30° et Angieoffset2 = 0°.
Selon un mode de réalisation, les valeurs de Angieoffseti et Angieoffset2 sont dépendantes de la vitesse de rotation du moteur d’assistance.
Selon un mode de réalisation, le temps de maintien correspond au temps nécessaire pour que le premier bobinage tourne d’un angle électrique prédéterminé.
Le temps de maintien permet de garder en position fermée la cellule de commutation pilotée. Ainsi, le temps de maintien doit être suffisant pour que le pic d’intensité soit passé.
Selon un mode de réalisation, le temps de maintien correspond au temps nécessaire pour que le premier bobinage tourne d’un angle électrique de 120°.
Selon un mode de réalisation, le temps de maintien dépend de la cellule de commutation pilotée.
Selon un mode de réalisation, le temps de maintien est une valeur prédéterminée fixe.
Selon un mode de réalisation, le temps de maintien correspond à une période de commande du premier onduleur diminuée d’un temps de réalisation de l’étape de mesure et de l’état de déclenchement. Le premier onduleur est commandé avec une commande modulée de largeur d’impulsions (PWM - Pulse Width Modulation - en anglais).
Ainsi, le procédé, et plus précisément les étapes de mesure, de déclenchement et de contrôle sont réalisées à chaque période de commande.
Selon un mode de réalisation, le paramètre mesuré est l’intensité d’au moins une phase du premier bobinage, la mesure étant réalisée au moyen d’au moins un shunt positionné directement sur l’au moins une phase.
Ce moyen de mesure permet de connaître le courant traversant la phase du premier bobinage quelle que soit la position ouverte ou fermée des cellules de commutation fonctionnelles. Les autres solutions de mesure tels que l’estimation à partir de mesure pieds de pont, ou de ligne alternative ne permettent pas d’obtenir une valeur fiable notamment lors de l’étape de contrôle.
Selon un mode de réalisation, le temps de maintien correspond au temps pendant lequel l’intensité de l’au moins une phase du premier bobinage atteint un seuil de maintien prédéterminé.
Autrement dit, l’étape de contrôle maintient en position fermée la cellule de commutation pilotée tant que l’intensité est supérieure au seuil prédéterminé. Selon un mode de réalisation, le procédé comprend une étape d’activation autorisant la réalisation de l’étape de contrôle lorsqu’une vitesse de rotation ou une fréquence de rotation du moteur d’assistance atteint un seuil d’activation prédéterminé.
En effet, le courant induit augmente avec la vitesse de rotation du moteur d’assistance. Ainsi, à faible vitesse de rotation, le courant induit dans le premier onduleur n’est pas suffisamment important pour engendrer une surchauffe des cellules de commutation fonctionnelles du premier onduleur. Le courant induit doit être principalement géré lorsque la vitesse de rotation atteint un seuil minimal.
Le procédé n’a donc pas lieu d’être mis en œuvre lorsque la vitesse de rotation du moteur d’assistance est inférieure au seuil d’activation.
L’invention concerne également tout produit programme d’ordinateur caractérisé en ce qu’il comporte un ensemble d’instructions de code de programme qui, lorsqu’elles sont exécutées par un ou plusieurs processeurs, configurent le ou les processeurs pour mettre en œuvre un procédé selon l’invention.
L’invention porte également sur un système de direction assistée ou un véhicule mettant en œuvre un procédé selon l’invention. L’invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à plusieurs modes de réalisation selon la présente invention, donnés à titre d’exemples non limitatifs et expliqués avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels :
[Fig. 1] est une représentation schématique d’un moteur d’assistance et de son alimentation selon l’invention,
[Fig. 2] est une représentation schématique du procédé selon un premier mode de réalisation,
[Fig. 3] est une représentation schématique d’une réalisation du procédé selon un deuxième mode de réalisation,
La figure 1 illustre un schéma électrique d’un moteur d’assistance 1 selon l’invention. Celui-ci comprend un premier bobinage 21 alimenté électriquement par un premier onduleur 31 et un deuxième bobinage 22 alimenté électriquement par un deuxième onduleur 32.
Le premier onduleur 31 est un appareil électronique alimenté électriquement par un générateur de courant continu 11 comprenant un côté masse 12 et un côté alimentation 13. Le premier onduleur 31 permet de fournir un courant alternatif triphasé.
Le premier onduleur 31 contient trois lignes électriques 14, 15, 16 disposées en parallèle entre le côté masse 12 et le côté alimentation 13 du générateur 11. Chaque ligne électrique 14, 15, 16 comporte une cellule de commutation côté masse ou « low side >> 117, 118, 119, c'est-à-dire une cellule de commutation en lien avec le côté masse 12 du générateur 11 , et une cellule de commutation côté alimentation ou « high side » 17, 18, 19, c'est-à-dire une cellule de commutation en lien avec le côté alimentation 13 du générateur 11. Les cellules de commutation 17, 18, 19, 117, 118, 119 sont de type MOSFET. Le premier onduleur 31 comprend donc trois cellules de commutation côté masse 117, 118, 119 et trois cellules de commutation côté alimentation 17, 18, 19.
Chaque ligne électrique 14, 15, 16 comprend entre la cellule de commutation côté masse 117, 118, 119 et la cellule de commutation côté alimentation 17, 18, 19, une phase U, V, W. Il y a donc trois phases U, V, W alimentant le premier bobinage 21 .
Chaque phase U, V, W alimente une bobine 28 du premier bobinage 21 du moteur d’assistance 1 . En fonctionnement normal, des courants électriques circulant dans les phases U, V, W créent un champ magnétique tournant déterminant un sens de rotation, une vitesse de rotation et un couple moteur du rotor du moteur d’assistance 1 .
On définit de manière arbitraire un sens de rotation positif et un sens négatif. Le sens positif correspond dans la suite de la description au sens trigonométrique. Dans le cas représenté en figure 1 , le premier onduleur 31 et le deuxième onduleur 32 sont identiques. Cependant, le deuxième onduleur 32 pourrait avoir une structure différente sans modification de l’invention.
Le premier bobinage 21 est mécaniquement lié au deuxième bobinage 22 de sorte qu’ils sont soumis à des forces électromotrices synchrones à une constante près, avec un éventuel rapport de réduction.
Sur le schéma en figure 1 , la cellule de commutation côté masse 119 reliée à la phase U, par la suite désignée par la cellule de commutation U côté masse, est défaillante, entraînant une défaillance du premier onduleur 31 de type court- circuit entre la phase U et le côté masse 12 du générateur 11. La cellule de commutation U côté masse sera également désignée par la cellule de commutation défaillante 119. La cellule de commutation défaillante 119 est bloquée dans une position fermée.
Le deuxième onduleur 32 continue d’être piloté normalement et entraine en rotation un rotor associé au deuxième bobinage 22 et donc un rotor associé au premier bobinage 21 , lesdits rotors pouvant être un rotor unique, commun aux deux bobinages.
En présence d’une défaillance de type court-circuit, des forces électromotrices sont générées par la rotation du rotor du moteur d’assistance 1 , c'est-à-dire du premier bobinage 21 , créant un couple frein au niveau du premier bobinage 21 ainsi qu’une surchauffe des cellules de commutation du premier onduleur 31 . Cette rotation est assurée par le deuxième bobinage 22 qui est fonctionnel.
Dans l’exemple considéré par la suite dans lequel la cellule de commutation U côté masse est en court-circuit, les cellules de commutation V et W côté masse ont un risque de surchauffe. Les cellules de commutation V et W côté masse seront donc les cellules de commutation à piloter pour diminuer le risque de défaillance supplémentaire selon le tableau 1 ci-dessus.
Afin d’éviter une surchauffe, le procédé selon l’invention est appliqué sur le premier onduleur. Le deuxième onduleur continue de fonctionner normalement. La suite de la description décrit plusieurs modes de réalisation appliqués à une défaillance de la cellule de commutation U côté masse. Dès la détection d’un court-circuit par le système de direction assisté, le premier onduleur 31 est mis dans une position désactivée, c'est-à-dire que les cellules de commutation 118 V et 117 W côté masse et 19 U, 18 V, 19 W côté alimentation sont en position ouverte.
Dans tous les modes de réalisation, le procédé 100 selon l’invention comprend une étape de détermination 101 dans laquelle la ligne électrique 14, 15, 16 et le côté de la cellule de commutation directement affectée par la défaillance est déterminée. Dans le cas présent, l’étape de détermination 101 indique qu’il s’agit de la ligne électrique U, côté masse.
Dans un premier mode de réalisation, le procédé comprend une étape de mesure 102 des tensions Uu, Uv, Uw des phases U, V, W du premier onduleur 31 , lorsque la ligne électrique associée à la phase U, V, W est désactivée, indépendamment de l’état des autres lignes électriques, ainsi que la mesure de la tension d’alimentation II31 du premier onduleur 31 .
L’étape de déclenchement 103 compare la valeur des tensions Uu, Uv, Uw des phases U, V, W du premier onduleur 31 avec un seuil de déclenchement prédéterminé qui dépend du côté de la cellule de commutation défaillante 119. Dans notre exemple, la cellule défaillante 119 est la cellule de commutation U côté masse, la tension des phases V et W sont donc comparées au 0V correspondant au seuil de déclenchement selon le tableau 2 ci-dessus.
Une étape d’activation 104 compare une valeur de la vitesse de rotation V21 du rotor du premier bobinage 21 , c'est-à-dire du moteur d’assistance 1 , avec un seuil d’activation prédéterminé.
Ainsi, tant que le seuil d’activation prédéterminé et que le seuil de déclenchement prédéterminé ne sont pas atteints, l’étape de contrôle 105 n’est pas réalisée. Autrement dit, tant que les deux conditions cumulatives ne sont pas atteintes, la cellule de commutation pilotée reste dans un état désactivé.
Dès que la vitesse de rotation V21 du moteur d’assistance 1 devient supérieure au seuil d’activation prédéterminé, et que la tension de la phase V est inférieure à 0V, la phase de contrôle 105 peut être réalisée, c'est-à-dire que la cellule de commutation 118 V côté masse est mise en position fermée pendant un temps de maintien. De la même manière, dès que la vitesse de rotation V21 du moteur d’assistance 1 devient supérieure au seuil d’activation prédéterminé, et que la tension de la phase W est inférieure à 0V, la phase de contrôle 105 peut être réalisée, c'est-à-dire que la cellule de commutation 117 W côté masse est mise en position fermée pendant le temps de maintien. Le temps de maintien est déterminé égal au temps nécessaire pour que le premier bobinage 21 tourne d’un angle électrique de 120°.
Lorsque le premier bobinage 21 a réalisé une rotation de 120° électrique, la cellule de commutation pilotée 117, 118 est mise en position ouverte.
Il est possible que les deux cellules de commutation 118 V et 117 W côté masse soient en position fermée en même temps.
Un deuxième mode de réalisation tel qu’illustré en figure 3 diffère du procédé selon le premier mode de réalisation uniquement dans la détermination du temps de maintien TM. Dans le deuxième mode de réalisation, le temps de maintien TM est égal à une période de commande TPWM du premier onduleur 31 diminuée d’un temps de réalisation T102 de l’étape de mesure 102 et de l’étape de déclenchement 103. Ainsi, à chaque période de commande TPWM du premier onduleur 31 , on réalise l’étape de mesure 102 et de déclenchement 103. Puis, si les conditions concernant le seuil d’activation et le seuil de déclenchement sont remplis, le procédé réalise l’étape de contrôle 105 mettant en position fermée EF la cellule de commutation pilotée 117, 118 pendant le temps de maintien TM. Dans le cas contraire, la cellule de commutation considérée 117, 118 reste en position ouverte Eo pendant le temps de maintien TM.
Ainsi à chaque période de commande TPWM du premier onduleur 31 , la position des cellules de commutation 118 V et 117 W côté masse est susceptible d’être modifiée.
Dans un troisième mode de réalisation, l’étape de mesure détermine l’angle électrique du rotor du premier bobinage 21 et son sens de rotation positif ou négatif.
L’étape d’activation compare une valeur de la vitesse de rotation du moteur d’assistance 1 avec un seuil d’activation prédéterminé comme pour le premier et le deuxième modes de réalisation.
L’étape de déclenchement compare l’angle électrique mesuré avec le seuil de déclenchement qui dépend de la localisation du court-circuit, de la cellule de commutation pilotée 117, 118 et du sens de rotation du rotor du premier bobinage 21 . Les seuils de déclenchement sont par exemple précisés dans les tableaux 3 et 4 ci-dessus.
Dans le cas considéré d’une défaillance de la cellule de commutation 119 U côté masse, si le rotor du premier bobinage 21 tourne dans le sens positif avec une vitesse supérieure au seuil d’activation, le seuil de déclenchement est, pour la cellule de commutation 118 V côté masse, AngieRefi+ Angieoffseti = 240° + (-30°) = 210° et pour la cellule de commutation 117 W côté masse, AngieRef2+ Angieoffset2 = 300° + (0°) = 300°, avec AngleOffset1 = -30° et AngleOffset2 = 0°.
Ainsi, lorsque le premier bobinage 21 atteint l’angle électrique de 210°, la cellule de commutation 118 V côté masse est mise en position fermée, puis lorsque le premier bobinage 21 atteint l’angle électrique de 300°, la cellule de commutation 117 W côté masse est mise en position fermée.
Chacune des cellules de commutation 118 V côté masse et 117 côté masse sont maintenues en position fermée pendant un temps de maintien. Celui-ci peut être déterminé égal au temps nécessaire pour que le premier bobinage 21 tourne d’un angle électrique de 120°.
Ainsi, lorsque le premier bobinage 21 atteint l’angle électrique de AngieRefi + Angieoffseti + 120° = 210° + 120° = 330°, la cellule de commutation 118 V côté masse est mise en position ouverte, puis lorsque le premier bobinage 21 atteint l’angle électrique de AngieRef2+ Angieoffset2 + 120° = 300° + 120° = 60°, la cellule de commutation 117 W côté masse est mise en position ouverte.
Dans un quatrième mode de réalisation, l’étape de mesure détermine une intensité des phases U, V, W du premier bobinage 21 , la mesure étant réalisée au moyen d’un shunt positionné directement sur chaque phase.
Dans ce mode de réalisation, le seuil de déclenchement sera un seuil de maintien prédéterminé, choisi de manière à limiter le courant traversant les cellules de commutation pilotées 117, 118.
Le temps de maintien est égal au temps pendant lequel l’intensité mesuré est supérieure au seuil de maintien.
Dans ce mode de réalisation, il n’est pas nécessaire d’avoir une étape d’activation.
Bien entendu, l’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés aux figures annexées. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d’équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l’invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé (100) de pilotage d’un moteur d’assistance (1 ) d’un système de direction assistée destiné à être embarqué sur un véhicule, le moteur d’assistance comprenant : un premier bobinage (21 ) triphasé, alimenté électriquement par un premier onduleur (31 ), le premier onduleur (31 ) comprenant au moins trois lignes électriques (14, 15, 16) reliant une alimentation (13) à une masse électrique (12), chaque ligne électrique (14, 15, 16) étant munie d’au moins une cellule de commutation (17, 18, 19) côté alimentation, reliée électriquement à l’alimentation (13) et d’au moins une cellule de commutation (117, 118, 119) côté masse, reliée électriquement à la masse électrique (12), et au moins un deuxième bobinage (22) triphasé, alimenté électriquement par un deuxième onduleur (32) différent du premier onduleur (31 ), le premier bobinage (31 ) et l’au moins un deuxième bobinage (32) étant mécaniquement couplés entre eux, caractérisé en ce qu’il comprend, lorsqu’une défaillance de type court- circuit est détectée entre une phase (U, V, W) du premier bobinage (21 ) et l’alimentation (13) ou la masse électrique (12) :
- une étape de détermination (101 ) de la cellule de commutation (119) directement affectée par la défaillance,
- une étape de mesure (102) d’au moins un paramètre (Uu, Uv, Uw, U31) du premier onduleur (31 ), et
- une étape de déclenchement (103) d’une étape de contrôle (105) lorsque l’au moins un paramètre (Uu, Uv, Uw, U31) atteint un seuil de déclenchement,
- au moins l’une des cellules de commutation (117, 118) du premier onduleur (31 ) positionnée du même côté (12) que la cellule de commutation (119) directement affectée par la défaillance, et sur l’une des au moins deux autres lignes électriques (14, 15), étant mise en position fermée (EF) pendant un temps de maintien durant l’étape de contrôle (105).
2. Procédé (100) de pilotage selon la revendication 1 , dans lequel l’au moins un paramètre (Uu, Uv, Uw, U31) mesuré est choisi parmi : une tension (Uu, Uv, Uw) d’au moins une phase (U, V, W) du premier bobinage (21 ) ou de l’au moins deuxième bobinage (22), une tension d’alimentation (II31) du premier onduleur (31 ) ou du deuxième onduleur (32), un angle électrique du premier bobinage (21 ) ou de l’au moins deuxième bobinage (22), et une intensité d’au moins une phase (U, V, W) du premier bobinage (21 ) ou de l’au moins deuxième bobinage (22).
3. Procédé (100) de pilotage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le seuil de déclenchement dépend de la cellule de commutation (119) directement affectée par la défaillance et/ou d’un sens de rotation du premier bobinage (21 ).
4. Procédé (100) de pilotage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le temps de maintien correspond au temps nécessaire pour que le premier bobinage (21 ) tourne d’un angle électrique prédéterminé.
5. Procédé (100) de pilotage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le temps de maintien est une valeur prédéterminée fixe.
6. Procédé (100) de pilotage selon la revendication 5, dans lequel le temps de maintien (TM) correspond à une période de commande (TPWM) du premier onduleur (31 ) diminuée d’un temps de réalisation (T102) de l’étape de mesure (102) et de l’état de déclenchement (103).
7. Procédé (100) de pilotage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le paramètre mesuré est une intensité d’au moins une phase (U, V, W) du premier bobinage (21 ), la mesure étant réalisée au moyen d’au moins un shunt positionné directement sur l’au moins une phase (U, V, W).
8. Procédé (100) de pilotage selon la revendication 7, dans lequel le temps de maintien correspond au temps pendant lequel l’intensité de l’au moins une phase (U, V, W) du premier bobinage (21 ) atteint un seuil de maintien.
9. Procédé (100) de pilotage selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant une étape d’activation (104) de l’étape de contrôle (105) lorsqu’une vitesse de rotation (V21) ou une fréquence de rotation du moteur d’assistance (1 ) atteint un seuil d’activation. 19
10. Produit programme d’ordinateur caractérisé en ce qu’il comporte un ensemble d’instructions de code de programme qui, lorsqu’elles sont exécutées par un ou plusieurs processeurs, configurent le ou les processeurs pour mettre en œuvre le procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes.
11. Véhicule comprenant un système de direction assistée comprenant un moteur d’assistance, le moteur d’assistance comprenant : un premier bobinage (21 ) triphasé, alimenté électriquement par un premier onduleur (31 ), le premier onduleur (31 ) comprenant au moins trois lignes électriques (14, 15, 16) reliant une alimentation (13) à une masse électrique (12), chaque ligne électrique (14, 15, 16) étant munie d’au moins une cellule de commutation (17, 18, 19) côté alimentation, reliée électriquement à l’alimentation (13) et d’au moins une cellule de commutation (117, 118, 119) côté masse, reliée électriquement à la masse électrique (12), et au moins un deuxième bobinage (22) triphasé, alimenté électriquement par un deuxième onduleur (32) différent du premier onduleur (31 ), le premier bobinage (31 ) et l’au moins un deuxième bobinage (32) étant mécaniquement couplés entre eux, caractérisé en ce que le système de direction assistée met en œuvre le procédé (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.
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