Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
CURRENT ESTIMATION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/008285
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for estimating the current (Iest) flowing through a winding (1) of an electric motor (M) of the type comprising at least one winding (1) that can be driven by a switching device (2), comprising the following steps: measuring a voltage (Umes) that is measured at the input of the winding (1); correcting the measured voltage (Umes) in order to produce a corrected voltage (UcorA, UcorB); determining a resistance (RdsOn) of the switching device (2); estimating the current (Iest) flowing through the winding (1) by dividing the difference between a control voltage (Ucmd) used to control the switching device (2) and the corrected voltage (UcorA, UcorB) by the resistance (RdsOn). The invention also relates to applying such an estimation method to the diagnosis of a current sensor (11). The invention also relates to applying such an estimation method to controlling an electric motor (M) in degraded mode.

Inventors:
PARETTE MICHEL (FR)
Application Number:
PCT/FR2018/051689
Publication Date:
January 10, 2019
Filing Date:
July 05, 2018
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
CONTINENTAL AUTOMOTIVE FRANCE (FR)
CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH (DE)
International Classes:
H02P6/10; G01R19/00; H02M1/00
Domestic Patent References:
WO2016038362A12016-03-17
Foreign References:
EP2176886A12010-04-21
DE19503180A11995-08-10
Other References:
None
Attorney, Agent or Firm:
CONTINENTAL AUTOMOTIVE FRANCE (FR)
Download PDF:
Claims:
REVENDICATIONS

1. Procédé d'estimation d'un courant estimé (lest) circulant dans un bobinage (1 ) d'un moteur électrique (M) du type comprenant au moins un bobinage (1 ) pilotable par un dispositif à commutation (2), caractérisé en ce qur\\ comprend les étapes suivantes :

· mesure d'une tension mesurée (Urnes) à l'entrée du bobinage (1 ),

• correction de la tension mesurée (Urnes) pour produire une tension corrigée (UcorA, UcorB),

• détermination d'une résistance (RdsOn) du dispositif à commutation (2),

• estimation du courant estimé (lest) circulant dans le bobinage (1 ) en divisant par la résistance (RdsOn) la différence entre une tension de commande (Ucmd) utilisée pour commander le dispositif à commutation (2) et la tension corrigée (UcorA, UcorB).

2. Procédé d'estimation selon la revendication 1 , où le dispositif à commutation (2) comprend :

· un premier commutateur (MOS1 ) connecté entre l'entrée du bobinage (1 ) et un potentiel (Ubat) sensiblement constant,

• un deuxième commutateur (MOS2) connecté entre l'entrée du bobinage (1 ) et la masse, et

• un module de transformation (4, 5) apte à recevoir la tension de commande (Ucmd) et à commander de manière disjointe en ouverture les deux commutateurs (MOS1 , MOS2) en fonction de la tension de commande (Ucmd).

3. Procédé d'estimation selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, où, l'étape de correction comprend les étapes de :

• filtrage de la tension mesurée (Urnes) par un filtre (6) pour produire une tension sinusoïdale (Usin),

• compensation de la tension sinusoïdale (Usin) par un compensateur (7) apte à compenser les effets atténuateurs du filtre (6) pour produire une première tension corrigée (UcorA).

4. Procédé d'estimation selon la revendication 3, où le filtre (6) est un passe-bas, préférentiellement d'ordre au moins 2.

5. Procédé d'estimation selon l'une quelconque des revendications 3 ou 4, où la compensation utilise une table d'interpolation (8) en fonction de la vitesse de rotation (ω) du moteur (M).

6. Procédé d'estimation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, où le dispositif à commutation (2) introduit un temps mort (14) produisant une variation de tension (AU) et où l'étape de correction comprend encore une étape d'ajout à la première tension corrigée (UcorA) de la variation de tension (AU) signée par un signe (S) du courant estimé (lest), pour produire une deuxième tension corrigée (UcorB).

7. Procédé d'estimation selon la revendication 6, où le signe (S) du courant estimé (lest) est déterminé à partir d'une mesure d'un courant mesuré (Imes) circulant dans le bobinage (1 ).

8. Procédé d'estimation selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, où l'étape de détermination de la résistance (RdsOn) comprend une étape de compensation thermique selon la formule : RdsOn=RdsOnTyp* (1 +0,004* (Tmos-20°C)), avec RdsOn la résistance compensée du dispositif à commutation (2), RdsOnTyp la résistance typique à 20°C du dispositif à commutation (2) et Tmos la température du dispositif à commutation (2).

9. Procédé d'estimation selon l'une quelconque des revendications 6 ou 8, où l'étape d'estimation du courant estimé (lest) comprend encore une étape d'annulation du courant estimé (lest) lorsque la différence entre la tension de commande (Ucmd) et la première tension corrigée (UcorA) est inférieure, en valeur absolue, à la variation de tension (AU).

10. Procédé de diagnostic d'un capteur (1 1 ) apte à mesurer un courant mesuré (Imes) circulant dans un bobinage (1 ) d'un moteur électrique (M) du type comprenant au moins un bobinage (1 ) pilotable par un dispositif à commutation (2), caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :

• mesure du courant mesuré (Imes) circulant dans le bobinage (1 ) au moyen du capteur (1 1 ),

• détermination d'un courant estimé (lest) circulant dans le bobinage (1 ) au moyen du procédé d'estimation selon l'une quelconque des revendications précédentes, · comparaison du courant estimé (lest) et du courant mesuré (Imes),

• une comparaison négative étant indicative d'une défaillance du capteur (1 1 ).

11. Procédé de diagnostic selon la revendication 10, où l'étape de comparaison comprend les étapes suivantes :

· calcul d'une moyenne quadratique (Imq) de la différence entre le courant mesuré (Imes) et le courant estimé (lest) sur un horizon glissant,

la comparaison est positive si la moyenne quadratique (Imq) est inférieure à un seuil (ImqSeuil), et négative sinon.

12. Procédé de commande d'un moteur électrique (M) du type comprenant plusieurs bobinages (1 ) pilotables chacun par un dispositif à commutation (2), chaque bobinage (1 ) comprenant un capteur (1 1 ) apte à mesurer un courant mesuré (Imes) circulant dans le bobinage (1 ), le procédé de commande recevant en entrée les courants mesurés (Imes) et les utilisant pour déterminer les tensions de commandes (Ucmd) du moteur (M), caractérisé en ce qur\\ comprend les étapes suivantes :

• diagnostic de chacun des capteurs (1 1 ) au moyen du procédé de diagnostic selon l'une quelconque des deux revendications précédentes.

13. Procédé de commande selon la revendication 12, comprenant encore l'étape suivante :

• lorsqu'un capteur (1 1 ) est diagnostiqué défaillant pour un bobinage (1 ), la détermination des commandes du moteur (M) se poursuit en remplaçant, pour ledit bobinage (1 ), le courant mesuré (Imes) par le courant estimé (lest).

14. Procédé de commande selon la revendication 12, comprenant encore l'étape suivante :

• lorsqu'un capteur (1 1 ) est diagnostiqué défaillant pour un bobinage (1 ), la détermination des commandes du moteur (M) se poursuit sur les bobinages en excluant le bobinage (1 ) dont le capteur (1 1 ) est défaillant.

Description:
Estimation de courant

La présente invention concerne de manière générale le domaine de la commande des moteurs électriques. Elle vise en particulier un procédé d'estimation du courant circulant dans un bobinage d'un moteur. Cette estimation du courant peut ensuite être utilisée pour diagnostiquer une défaillance d'un capteur de courant. Cette estimation du courant peut encore être utilisée pour commander le moteur en cas de défaillance d'un capteur de courant.

Il est connu de commander un moteur électrique, comprenant au moins un bobinage, au moyen d'un dispositif à commutation.

Les figures 1 et 2 illustrent un mode de réalisation d'une telle commande au moyen d'un dispositif de commutation 2 illustratif. Un moteur M comprend au moins un bobinage 1 . Afin de faire tourner le moteur M, il convient de faire circuler un courant alternatif I dans ledit bobinage 1 . Pour cela, un dispositif à commutation 2 est connecté à l'entrée d'un tel bobinage 1 . Le dispositif à commutation 2 reçoit en entrée une commande sous forme d'une tension de commande Ucmd et la transforme en une tension appliquée à l'entrée du bobinage 1 .

Selon le mode de réalisation illustratif des figures 1 et 2, la tension de commande Ucmd est alternative. L'unité PWM 4 transforme la tension de commande Ucmd en une tension modulée en largeur d'impulsion Upwm (en anglais Puise Width Modulated, PWM) dont le rapport cyclique est égal à la valeur de la tension de commande Ucmd. Cette tension Upwm est appliquée à commuter un premier commutateur MOS1 connecté entre le bobinage 1 et un potentiel sensiblement constant Ubat, tandis que la tension opposée -Upwm est appliquée à commuter un deuxième commutateur MOS2 connecté entre le bobinage 1 et la masse. Ainsi, les deux commandes sont sensiblement en opposition de phase et les états d'ouverture des deux commutateurs MOS1 , MOS2 sont tels qu'au plus un des deux commutateurs MOS1 , MOS2 est commuté/passant à un instant donné, l'autre étant non commuté/ouvert, au même instant.

Lorsque, tel qu'illustré à la figure 1 , le premier commutateur MOS1 est commuté, le bobinage 1 est connecté au potentiel Ubat. Dans le même temps, le deuxième commutateur MOS2 est ouvert. Il circule alors un courant dans un premier sens. Au contraire, tel qu'illustré à la figure 2, le deuxième commutateur MOS2 est commuté, le bobinage 1 est connecté à la masse. Dans le même temps, le premier commutateur MOS1 est ouvert. Il circule alors un courant dans un deuxième sens, opposé au premier sens. L'alternance des commandes du premier commutateur MOS1 et du deuxième commutateur MOS2 permet ainsi de créer un courant alternatif dans le bobinage 1 . Afin de sécuriser la commande et faire en sorte que les deux commutateurs MOS1 , MOS2 ne puissent pas être passants simultanément, ce qui créerait un court- circuit entre le potentiel Ubat et la masse, même en cas de retard à l'ouverture, un module GDU 5 modifie un ou les deux signaux parmi Upwm et -Upwm. Tel qu'illustré à la figure 4, ce module 5 applique un temps mort 14 entre les deux signaux pour produire un signal 15, issu de Upwm, commandant le premier commutateur POS1 , et un signal 16, issu de -Upwm, commandant le deuxième commutateur POS2. Ce temps mort 14, avantageusement appliqué de manière centrée, retarde la commutation/fermeture d'un commutateur après l'ouverture de l'autre commutateur et réduit ainsi le risque d'avoir les deux commutateurs MOS1 , MOS2 commutés passants en même temps. Le temps mort 14 est typiquement de l'ordre de 500ns à 2μ8.

Tel qu'illustré au bloc 17 de la figure 3, un moteur M comprend plusieurs, par exemple 3, bobinages 1 . Chaque bobinage 1 est commandé par une tension de commande Ucmdl , Ucmd2, Ucmd3 et comprend un dispositif à commutation 2 propre. Un calculateur s détermine les tensions de commandes Ucmdl -3. Ces commandes sont transformées par les dispositifs à commutation 2 afin de produire des courants 11 , 12, 13 dans chacun des bobinages 1 de manière à faire tourner le moteur électrique M. Un moyen de mesure 1 1 du courant dans chaque bobinage 1 est utilisé pour déterminer respectivement une mesure Imesl , Imes2, Imes3 du courant circulant dans chaque bobinage. Cette mesure du courant est utilisée par le calculateur s pour adapter sa commande et les tensions de commande Ucmdl -3.

Selon un mode de réalisation, le moyen 1 1 comprend un capteur de courant 1 1 pour chaque bobinage 1 . Selon un mode de réalisation, il existe une relation algébrique entre les courants, par exemple leur somme est nulle (loi des nœuds). Aussi le moyen 1 1 peut faire l'économie d'un capteur de courant 1 1 qui peut alors être remplacé par un calcul en fonction des autres courants mesurés.

La mesure des courants Imes circulant dans chacun des bobinages 1 est nécessaire à la commande du moteur électrique M. Aussi est-il important de pouvoir diagnostiquer une défaillance d'un capteur de courant 1 1 .

II est connu pour diagnostiquer une défaillance d'un capteur de courant d'utiliser un capteur de courant par bobinage 1 . La relation entre les courants (loi des nœuds) fournit alors une information redondante qui permet de vérifier la cohérence des mesures. Ce principe de diagnostic présente l'inconvénient de nécessiter un capteur de courant supplémentaire et, de plus, la détection d'une incohérence indique une défaillance d'au moins un capteur mais ne permet pas de déterminer quel (s) capteur (s) est/sont en défaut. L'objectif de l'invention est de proposer un procédé d'estimation du courant circulant dans chaque bobinage. Cette estimation est réalisée en estimant le courant circulant dans le dispositif à commutation en calculant le rapport de la chute de tension à ses bornes par sa résistance. Cette estimation peut avantageusement être obtenue sans ajouter de composants, en utilisant uniquement ceux existants. Cette estimation du courant, obtenue individuellement pour chaque bobinage, peut être comparée avec un courant mesuré dans ledit bobinage afin de réaliser un diagnostic, lui aussi individualisé, du capteur de courant associé audit bobinage. L'individualisation du diagnostic permet d'améliorer le procédé de commande en offrant au moins deux modes dégradés en cas de défaillance d'un capteur.

Cet objectif est atteint grâce à un procédé d'estimation d'un courant estimé circulant dans un bobinage d'un moteur électrique du type comprenant au moins un bobinage pilotable par un dispositif à commutation, comprenant les étapes suivantes : mesure d'une tension mesurée à l'entrée du bobinage, correction de la tension mesurée pour produire une tension corrigée, détermination d'une résistance du dispositif à commutation, estimation du courant estimé circulant dans le bobinage en divisant par la résistance la différence entre une tension de commande utilisée pour commander le dispositif à commutation et la tension corrigée.

Ainsi, cette solution permet d'atteindre l'objectif précité en fournissant, sans ajout de composant, une estimation individualisée du courant circulant dans chaque bobinage.

Selon une autre caractéristique, le dispositif à commutation comprend : un premier commutateur connecté entre l'entrée du bobinage et un potentiel sensiblement constant, un deuxième commutateur connecté entre l'entrée du bobinage et la masse, et un module de transformation apte à recevoir la tension de commande et à commander de manière disjointe en ouverture les deux commutateurs en fonction de la tension de commande.

Selon une autre caractéristique, l'étape de correction comprend les étapes de : filtrage de la tension mesurée par un filtre pour produire une tension sinusoïdale, compensation de la tension sinusoïdale par un compensateur apte à compenser les effets atténuateurs du filtre pour produire une première tension corrigée.

Selon une autre caractéristique, le filtre est un passe-bas, préférentiellement d'ordre au moins 2.

Selon une autre caractéristique, la compensation utilise une table d'interpolation en fonction de la vitesse de rotation du moteur.

Selon une autre caractéristique, le dispositif à commutation introduit un temps mort produisant une variation de tension et l'étape de correction comprend encore une étape d'ajout à la première tension corrigée de la variation de tension signée par un signe du courant estimé pour produire une deuxième tension corrigée.

Selon une autre caractéristique, le signe du courant estimé est déterminé à partir d'une mesure d'un courant mesuré circulant dans le bobinage.

Selon une autre caractéristique, l'étape de détermination de la résistance comprend une étape de compensation thermique selon la formule : RdsOn=RdsOnTyp * (1 +0,004 * (Tmos - 20°C)), avec RdsCh la résistance compensée du dispositif à commutation, RdsOnTyp la résistance typique à 20°C du dispositif à commutation et Tmos la température du dispositif à commutation.

Selon une autre caractéristique, l'étape d'estimation du courant estimé comprend encore une étape d'annulation du courant estimé lorsque la différence entre la tension de commande et la première tension corrigée est inférieure, en valeur absolue, à la variation de tension.

L'invention concerne encore un procédé de diagnostic d'un capteur apte à mesurer un courant mesuré circulant dans un bobinage d'un moteur électrique du type comprenant au moins un bobinage pilotable par un dispositif à commutation, comprenant les étapes suivantes : mesure du courant mesuré circulant dans le bobinage au moyen du capteur, détermination d'un courant estimé circulant dans le bobinage au moyen d'un tel procédé d'estimation, comparaison du courant estimé et du courant mesuré, une comparaison négative étant indicative d'une défaillance du capteur.

Selon une autre caractéristique, l'étape de comparaison comprend les étapes suivantes : calcul d'une moyenne quadratique de la différence entre le courant mesuré et le courant estimé sur un horizon glissant, la comparaison est positive si la moyenne quadratique est inférieure à un seuil, et négative sinon.

L'invention concerne encore un procédé de commande d'un moteur électrique du type comprenant plusieurs bobinages pilotables chacun par un dispositif à commutation, chaque bobinage comprenant un capteur apte à mesurer un courant mesuré circulant dans le bobinage, le procédé de commande recevant en entrée les courants mesurés et les utilisant pour déterminer les tensions de commandes du moteur, comprenant les étapes suivantes : diagnostic de chacun des capteurs au moyen d'un tel procédé de diagnostic.

Selon une autre caractéristique, lorsqu'un capteur est diagnostiqué défaillant pour un bobinage, la détermination des commandes du moteur se poursuit en remplaçant, pour ledit bobinage, le courant mesuré par le courant estimé.

Selon une autre caractéristique, lorsqu'un capteur est diagnostiqué défaillant pour un bobinage, la détermination des commandes du moteur se poursuit sur les bobinages en excluant le bobinage dont le capteur est défaillant. D'autres caractéristiques et avantages innovants de l'invention ressortiront à la lecture de la description ci-après, fournie à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :

- les figures 1 et 2, déjà décrites, illustrent les deux états de commutation et le sens du courant résultant dans un bobinage,

- la figure 3 montre l'ensemble du procédé selon l'invention appliqué à un moteur triphasé,

- la figure 4, déjà décrite, illustre les deux signaux centrés-alignés, comprenant un temps mort, et utilisés pour piloter les commutateurs, - la figure 5 illustre un exemple de filtre appliqué dans l'étape de correction,

- la figure 6 illustre une compensation appliquée suite au filtrage de la figure 5, dans l'étape de correction,

- la figure 7 illustre la conséquence du temps mort sur un signal.

- Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l'ensemble des figures.

Un premier objet de l'invention est un procédé d'estimation du courant lest circulant dans un bobinage 1 d'un moteur électrique M du type comprenant au moins un bobinage 1 pilotable par un dispositif à commutation 2. Le principe de cette estimation consiste à estimer le courant circulant dans le dispositif à commutation 2 en divisant la chute de tension entre la sortie et l'entrée du dispositif à commutation 2 par sa résistance. Pour cela, il est procédé selon les étapes suivantes : mesure d'une tension mesurée Urnes à l'entrée du bobinage 1 , correction de cette tension mesurée Urnes pour produire une tension corrigée UcorA, UcorB, détermination d'une résistance RdsOn du dispositif à commutation 2. Une dernière étape d'estimation du courant lest circulant dans le bobinage 1 calcule la différence entre une tension de commande Ucmd utilisée pour commander le dispositif à commutation 2 et la tension corrigée UcorA, UcorB, et divise cette différence par la résistance RdsOn. Il peut être noté que la tension de commande Ucmd est la tension appliquée en entrée du dispositif à commutation 2, et que la tension corrigée UcorA, UcorB reproduit la tension en sortie du dispositif à commutation 2.

La tension de commande Ucmd est déterminée par un calculateur 3 assurant la commande du moteur M. Elle est typiquement transmise au procédé d'estimation directement par le calculateur 3 la produisant.

Le dispositif à commutation 2 comprend : un premier commutateur MOS1 connecté entre l'entrée du bobinage 1 et un potentiel Ubat sensiblement constant, un deuxième commutateur MOS2 connecté entre l'entrée du bobinage 1 et la masse, et un module de transformation 4, 5 apte à recevoir la tension de commande Ucmd et à commander de manière disjointe en ouverture les deux commutateurs MOS1 , MOS2 en fonction de la tension de commande Ucmd. Telle que décrite précédemment, la tension de commande Ucmd est alternative. Le module PWM 4 transforme la tension de commande Ucmd en deux tensions à modulation de largeur d'impulsion Upwm et -Upwm, de rapport cyclique égal à l'amplitude de Ucmd, apte à commuter les commutateurs MOS1 , MOS2. Le module optionnel GDU 5 introduit un temps mort 14 et modifie les tensions Upwm et -Upwm en tensions 15 et 16 centrées-alignées.

L'objectif de l'étape de correction est d'obtenir une tension corrigée UcorA, UcorB, apte à être comparée à une tension de commande Ucmd. L'étape de correction vise ainsi à appliquer à la tension mesurée Urnes une transformation inverse de celle appliquée à la tension de commande Ucmd par le dispositif à commutation 2, plus particulièrement par les unités PWM 4 et, le cas échéant, GDU 5. Ainsi, la tension corrigée UcorA ou UcorB est comparable à la tension de commande Ucmd.

Pour cela, l'étape de correction réalise une opération de démodulation visant à supprimer la fréquence de modulation de largeur d'amplitude. Selon un mode possible de réalisation de cette opération, l'étape de correction comprend une première étape de filtrage de la tension mesurée Urnes par un filtre 6, produisant une tension sinusoïdale Usin.

Selon une caractéristique avantageuse, le filtre 6 est un passe-bas, préférentiellement d'ordre au moins 2. Ceci permet d'extraire de la tension mesurée Urnes, une tension sinusoïdale se rapprochant de la tension de commande Ucmd alternative initiale.

Afin de supprimer la fréquence de modulation, la fréquence de coupure est choisie de manière adéquate à une valeur nettement inférieure à la fréquence de modulation, tout en restant nettement supérieure à la fréquence maximale de rotation du moteur M. Ainsi, de manière indicative, pour une fréquence de modulation de 20 kHz et un moteur pouvant tourner à 4000 tr/mn, soit une fréquence mécanique de 67 Hz et une fréquence électrique de 267 Hz pour un moteur M à quatre paires de pôles, une fréquence de coupure de 800 Hz est adéquate.

Le filtrage passe-bas est un moyen simple à mettre en oeuvre pour extraire une tension sinusoïdale. Cependant, comme on peut le voir sur la figure 5, il réalise aussi de manière préjudiciable une atténuation en amplitude d'autant plus importante que la fréquence, et donc la vitesse de rotation ω du moteur M, augmente.

Aussi est-il avantageusement ajouté une étape de compensation de la tension sinusoïdale Usin. Cette étape est typiquement appliquée par un compensateur 7. Ce compensateur 7 est construit pour compenser en amplitude les effets atténuateurs du filtre 6. Il produit à partir de la tension Usin une première tension corrigée UcorA. La figure 6 illustre un compensateur 7 construit pour compenser le filtre 6 de la figure s. En ordonnées est indiqué le gain, supérieur à 1 , appliqué à la tension Usin issue du filtre 6, en abscisse est indiquée la vitesse ω de rotation du moteur M.

Le compensateur 7 peut être déterminé théoriquement en fonction du filtre 6 ou empiriquement. Une fois déterminé, il est typiquement implémenté par une fonction d'interpolation ou encore par une table d'interpolation 8. Cette table d'interpolation 8 présente en entrée la vitesse de rotation ω du moteur M et fournit en sortie le gain correctif à appliquer.

La vitesse de rotation ω du moteur M est, par exemple, mesurée par un capteur 8 afin d'être fournie au procédé d'estimation.

Dans le cas où le dispositif à commutation 6 comprend un module GDU 5 optionnel introduisant un temps mort 14, l'introduction de ce temps mort 14 produit une variation de tension AU. Le temps mort 14 étant de durée constante, la variation de tension AU produite est elle aussi constante et peut ainsi être déterminée théoriquement ou empiriquement. L'effet du temps mort 14 est « d'étirer » la forme du signal de tension, tel qu'illustré à la figure 7, montrant l'effet d'un temps mort 14 sur une tension sinusoïdale, « étirée » d'une quantité AU.

Afin de corriger cet effet, l'étape de correction comprend encore une étape d'ajout de la variation de tension AU, affectée du signe S du courant circulant dans le bobinage 1 , soit le signe S du courant estimé lest, ou ce qui est équivalent au signe S du courant mesuré Imes. Aussi, la première tension corrigée UcorA issue du filtrage/compensation est corrigée de la variation de tension AU signée par le signe S du courant. Ceci produit la deuxième tension corrigée UcorB.

Le signe S du courant circulant dans le bobinage 1 , utilisé à l'étape précédente, est par exemple mesuré (ou calculé) à partir de la mesure réalisée par le capteur de courant 1 1 disposé sur le bobinage 1 . Un moyen 10 d'extraction du signe S à partir du courant mesuré Imes peut être employé.

Selon que l'étape de correction comprend une opération : filtrage/compensation, ou deux opérations : filtrage/compensation et correction de l'effet du temps mort, l'étape d'estimation compare la tension de commande Ucmd, respectivement avec la première tension corrigée UcorA, ou avec la deuxième tension corrigée UcorB.

Après la tension de commande Ucmd, issue du calculateur 3, et la tension corrigée UcorA, UcorB, le troisième paramètre nécessaire est la résistance RdsOn du dispositif à commutation 2, et particulièrement la résistance du commutateur MOS1 ou MOS2. Il est possible en première approximation de considérer directement la résistance typique d'un commutateur, soit RdsOn=RdsOnTyp,avec RdsOn la résistance utilisée pour l'estimation et RdsOnTyp la résistance typique à 20 °C du dispositif à commutation 2.

Cependant, la résistance effective du dispositif à commutation 2 varie beaucoup en fonction de la température et cette variation peut conduire à une erreur importante sur l'estimation lest du courant, principalement lorsque ladite température varie selon de grandes amplitudes.

Aussi, selon un mode de réalisation préféré, l'étape de détermination de la résistance RdsOn comprend une étape de compensation thermique selon la formule : RdsOn=RdsOnTyp * (1 +0,004 * (Tmos-20°C)), avec RdsOn la résistance compensée du dispositif à commutation 2, RdsOnTyp la résistance typique à 20°C du dispositif à commutation 2 et Tmos la température du dispositif à commutation 2.

La température Tmos peut être déterminée par toute méthode, par exemple au moyen d'un capteur de température 9.

Selon une autre caractéristique avantageuse, l'étape d'estimation du courant lest comprend encore l'opération suivante. La tension de commande Ucmd est comparée avec la première tension corrigée UcorA. Si la différence entre ces deux tensions est inférieure, en valeur absolue, à la variation de tension AU produite par le temps mort 14, le courant estimé lest est pris égal à zéro.

Jusqu'ici le procédé d'estimation a été décrit pour un seul bobinage 1 . Le fait que le procédé d'estimation soit applicable à un bobinage 1 permet avantageusement de l'individualiser. Dans le cas, tel qu'illustré à la figure 3, où le moteur électrique M comprend plusieurs bobinages 1 , par exemple 3 bobinages, une estimation du courant lestl , Iest2, Iest3 peut être réalisée pour chaque bobinage, et ce, avantageusement de manière indépendante.

L'implémentation du ou des procédés d'estimation peut se faire au moyen d'une unité de traitement 12.

Il va maintenant être décrit comment le courant estimé lest peut avantageusement être utilisé pour réaliser un diagnostic d'un capteur 1 1 de courant.

Toujours dans le cadre d'un moteur électrique M du type comprenant au moins un bobinage 1 pilotable par un dispositif à commutation 2, le dispositif de commande 17 du moteur nécessite une mesure du courant mesuré Imes circulant dans le bobinage 1 .

Ce courant Imes est mesuré au moyen d'un moyen de mesure 1 1 . Ce moyen de mesure 1 1 peut être un capteur de courant effectif 1 1. Il a été vu que ce moyen de mesure 1 1 peut être un capteur de courant virtuel 1 1 réalisé par calcul, du fait d'une relation entre les courants des différents bobinages (loi des nœuds). Aussi, le terme capteur 1 1 désigne indifféremment dans la présente un capteur de courant 1 1 de l'un quelconque des types effectif ou virtuel.

L'un quelconque des modes de réalisation du procédé d'estimation précédemment décrit permet de disposer d'un courant estimé lest dans un bobinage 1 .

Il est avantageusement possible de réaliser une comparaison du courant estimé lest et du courant mesuré Imes, pour un même bobinage 1. Une comparaison négative est alors un indicateur d'une défaillance du capteur de courant 1 1 associé à ce bobinage 1 . Cette comparaison est par exemple implémentée dans une unité de traitement 13.

Afin d'éviter les fausses alertes, il est avantageux pour cette étape de comparaison de procéder à un filtrage temporel. Pour cela, selon un mode de réalisation préféré, l'étape de comparaison comprend avantageusement un calcul d'une moyenne quadratique Imq de la différence entre le courant mesuré Imes et le courant estimé lest, sur un horizon glissant.

oyenne quadratique est typiquement donnée par la formule avec Imq la moyenne quadratique, Imes le courant mesuré, lest

le courant estimé et Ν un nombre d'échantillons, définissant, en relation avec la fréquence d'échantillonnage, l'étendue de l'horizon. La comparaison est positive si la moyenne quadratique Imq est inférieure à un seuil ImqSeuil donné, et négative sinon.

La valeur du seuil ImqSeuil prend en compte les erreurs de mesure dans le pire des cas en prenant en compte la totalité de la chaîne de mesure et toutes les dérives possibles (thermique, échantillonneur, alimentation, calibrage, etc.).

Le paramètre nombre d'échantillons Ν est typiquement choisi tel qu'il détermine un horizon d'une durée supérieure à une valeur minimale suffisamment importante pour réaliser un certain filtrage et éviter de fausses alertes, et inférieure à une valeur maximale laissant apparaître un risque à poursuivre la commande du moteur M en présence d'une défaillance d'un capteur 1 1 . Ainsi, selon un mode de réalisation, l'horizon est compris entre 10 et 15 ms. Avec une période d'échantillonnage indicative de δθθμβ, ceci conduit à un nombre d'échantillons Ν compris entre 20 et 30.

Un tel outil de diagnostic de capteur de courant 1 1 peut avantageusement être appliqué individuellement à tous les bobinages 1 d'un moteur M, ou au moins à tous les bobinages 1 comprenant un capteur 1 1 effectif. En effet, un capteur 11 virtuel présente moins de risque de défaillance et son diagnostic est de moindre intérêt. Muni de cet outil de diagnostic, il est possible de modifier la stratégie de commande du moteur M en cas de défaillance d'un capteur 1 1. Le procédé de commande du moteur M selon l'invention est en tous points, sauf spécifiquement mentionné, identique à un procédé de commande selon l'art antérieur. Les différences n'apparaissent qu'après une détection d'une défaillance d'un capteur 1 1 de courant. Ainsi, de manière connue, le procédé de commande reçoit en entrée les courants mesurés Imes et les utilise pour déterminer les tensions de commandes Ucmd, selon un asservissement.

Aussi, l'invention concerne encore un procédé de commande d'un moteur électrique M du type comprenant plusieurs bobinages 1 pilotables chacun par un dispositif à commutation 2, chaque bobinage 1 comprenant un capteur 1 1 apte à mesurer un courant mesuré Imes circulant dans le bobinage 1 , le procédé de commande recevant en entrée les courants mesurés Imes et les utilisant pour déterminer les tensions de commandes Ucmd du moteur M. Ce procédé de commande est modifié, selon l'invention, en ce qu'il comprend une étape additionnelle de diagnostic de chacun des capteurs 1 1 , ou au moins des capteurs effectifs, au moyen du procédé de diagnostic selon l'un des modes de réalisation précédents.

La stratégie évolue, relativement à l'art antérieur, en cas de détection d'une défaillance d'un capteur 1 1. Il peut être envisagé au moins deux modes dégradés possibles.

Selon un premier mode dégradé, lorsqu'un capteur 1 1 est diagnostiqué défaillant pour un bobinage 1 , la commande du moteur M se poursuit en commandant tous les bobinages 1 du moteur M. Aussi le procédé de commande détermine une tension de commande Ucmd pour chacun des bobinages/phases du moteur M. Cependant, selon une caractéristique importante, la détermination de la tension de commande Ucmd, pour le bobinage 1 dont le capteur 11 est en défaut, s'effectue en remplaçant le courant mesuré Imes normalement issu dudit capteur 1 1 en entrée, et présentant donc vraisemblablement une valeur incorrecte, par le courant estimé lest issu du procédé d'estimation. Un tel mode de réalisation bénéficie de la possibilité avantageusement offerte par l'invention de permettre de déterminer quel capteur est en défaut, afin de déterminer quel courant est remplacé.

Selon un deuxième mode dégradé, lorsqu'un capteur 1 1 est diagnostiqué défaillant pour un bobinage 1 , la commande du moteur M se poursuit en commandant uniquement les bobinages 1 du moteur M pour lesquels une mesure de courant Imes valide est effectivement disponible, soit les bobinages à l'exclusion du bobinage 1 dont le capteur 1 1 est défaillant. Le bobinage 1 dont le capteur 1 1 est défaillant est mis à l'état ouvert et ignoré par le procédé de commande. Il est connu de commander un moteur électrique comprenant n bobinages/phases en ne faisant circuler un courant que dans n-1 bobinages/phases. Ainsi, il est possible de faire tourner un moteur triphasé en ne commandant que deux phases. Un tel mode de réalisation bénéficie de la possibilité avantageusement offerte par l'invention de permettre de déterminer quel bobinage est en défaut, afin de déterminer quel bobinage est ignoré.

Il convient de noter que les procédés d'estimation et de diagnostic selon l'invention restent applicables, y compris en mode dégradé. Ainsi, après détection d'une défaillance d'un capteur 1 1 et passage dans l'un ou l'autre des deux modes dégradés, il reste possible d'estimer le courant lest correspondant à un autre bobinage comprenant un capteur 1 1 encore fonctionnel et il est possible de diagnostiquer une défaillance de ce capteur 1 1 .

Avantageusement encore, les procédés d'estimation et de diagnostic selon l'invention peuvent être appliqués à un moteur M tournant, mais aussi à un moteur M à l'arrêt.

L'invention est décrite dans ce qui précède à titre d'exemple. Il est entendu que la personne de l'art est à même de réaliser différentes variantes de réalisation de l'invention, en associant par exemple les différentes caractéristiques ci-dessus prises seules ou en combinaison, sans pour autant sortir du cadre de l'invention.