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]

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]

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]

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]

- 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] dans lequel : AngieRefi et A _n gieRef2 correspondent à l’angle électrique pour lequel le pic de tension sera maximal.

Selon un mode de réalisation, les valeurs de AngieRefi et A _ng ieRef2 dépendent de la vitesse de rotation du moteur d’assistance.

Le tableau ci-dessous indique des valeurs possibles de AngieRefi , A _ng ieRef2 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]

Angieoffseti et A _n gieoffset2 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 A _ng ieoffset2 peuvent être choisies fixes, comme par exemple, Angieoffseti = -30° et A _ng ieoffset2 = 0°.

Selon un mode de réalisation, les valeurs de Angieoffseti et A _ng ieoffset2 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 U _u , 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 E _o 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, A _ng ieRefi+ Angieoffseti = 240° + (-30°) = 210° et pour la cellule de commutation 117 W côté masse, A _ng ieRef2+ A _ng ieoffset2 = 300° + (0°) ⁼ 300°, avec An _g leOffset1 ⁼ -30° et An _g leOffset2 ⁼ 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 A _ng ieRefi + A _ng ieoffseti + 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 A _ng ieRef2+ A _ng ieoffset2 + 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.