Brevet FR2783328A1 — publié le 20000317

I DISPOSITIF POUR LA DETECTION D'UNE ANOMALIE D'ALIMENTATION D'UN MOTEUR ELECTRIQUE, NOTAMMENT DE GROUPE MOTOVENTILATEUR DE VEHICULE AUTOMOBILE La présente invention est relative à un dispositif pour la détection d'une anomalie dans l'alimentation d'un moteur électrique. Elle trouve en particulier avantageusement application dans le cas de moteur électrique de groupe moto ventilateur de véhicule automobile. Une méthode pour détecter une anomalie dans le fonctionnement d'un moteur électrique consiste à comparer l'intensité du courant qui alimente ledit moteur à des valeurs seuils maximale et minimale qui sont fonction de la tension appliquée audit moteur. C'est ce qu'on a illustré sur le graphe de la figure 1. Toutefois, lorsqu'un véhicule roule, l'hélice de son ventilateur de refroidissement est entraîné par le flux d'air dû à la vitesse du véhicule. Il en résulte pour le moteur électrique du ventilateur une variation de l'intensité du courant dans ses bobinages statoriques, qui est difficilement prévisible, puisqu'elle est fonction des conditions extérieures et de la vitesse du véhicule. Cette variation d'intensité empêche notamment de détecter qu'un fil d'alimentation est coupé et que le moteur n'est plus alimenté. L'invention propose quant à elle une solution qui permet de palier cet inconvénient. Plus particulièrement, la solution selon l'invention consiste en un dispositif pour la détection d'une anomalie dans l'alimentation d'un moteur électrique, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour additionner une tension alternative à la tension de commande du moteur, des moyens pour déterminer la composante alternative du courant d'alimentation du moteur, des moyens pour déterminer l'impédance du moteur en fonction de ladite tension alternative et de ladite composante alternative de courant, ainsi que des moyens pour comparer cette impédance à au moins un seuil de détection d'anomalie. Un tel dispositif est avantageusement complété par les différentes caractéristiques suivantes prises seules ou selon toutes leurs combinaisons techniquement possibles: - le dispositif comporte des moyens pour comparer l'impédance du moteur à un seuil maximal et un seuil minimal de détection d'anomalie; - la tension alternative présente une fréquence faible, permettant de considérer que l'impédance du moteur est principalement résistive - la tension alternative présente une fréquence inférieure à la bande audible; - la tension alternative présente une fréquence suffisamment importante pour que l'on puisse considérer que la force électromotrice du moteur est constante à l'échelle de la période de la tension alternative; - la tension alternative présente une fréquence qui est de l'ordre de 10 et 20 Hz. L'invention concerne en outre avantageusement un module de commande d'un moteur électrique, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de détection d'anomalie du type précité. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description qui suit. Cette description est purement illustrative et non limitative. Elle doit être lue en regard des figures annexées sur lesquelles: - la figure 1, déjà discutée, est un graphe illustrant une technique connue pour détecter une anomalie dans le fonctionnement d'un moteur électrique - la figure 2 est un schéma illustrant la commande d'un moteur de ventilateur de refroidissement; - la figure 3 est un schéma illustrant un montage équivalent à celui de la figure 2; - la figure 4 est un schéma illustrant un exemple de réalisation de moyens de détection d'un module de commande du type de celui illustré sur les figures 2 et 3. Le montage représenté sur la figure 2 comporte un moteur électrique M de ventilateur de refroidissement de véhicule automobile et un module d'attaque 1 qui commande l'alimentation dudit moteur M. Ce module 1 est relié à une borne B+ d'alimentation, par exemple à la tension de la batterie, ainsi qu'à la masse. Il reçoit d'une unité de gestion externe (non représentée) un signal V0c lui donnant la tension de consigne V0c à appliquer au moteur M. Il comporte des moyens pour détecter une anomalie de fonctionnement du moteur M et des moyens pour transmettre à l'unité de gestion un signal S informant ladite unité de la détection d'une anomalie. Le moteur M est schématisé sur ladite figure 3 par un circuit équivalent comportant une inductance L en série avec une résistance R et une source de tension U équivalente à la force contre-électromotrice dudit moteur M. Cette force électromotrice dépend notamment de la vitesse du moteur. Les moyens de détection d'anomalie que comporte le module 1 comportent des moyens pour déterminer l'impédance du moteur et pour détecter une anomalie de fonctionnement du moteur en comparant ladite impédance à au moins un seuil. A cet effet, le module 1 comporte des moyens pour ajouter à la tension aux bornes du moteur M une tension alternative 5V de faible amplitude (quelques dixièmes de Volt), ainsi que des moyens pour mesurer le courant alternatif I81 qui en résulte. Il comporte en outre des moyens pour déterminer le rapport 5V/I1, lequel si la fréquence de la tension alternative 8V est choisie suffisamment basse - correspond à la valeur de la résistance R du moteur M. Ce rapport est comparé à une ou plusieurs valeurs seuils caractéristiques d'une anomalie d'alimentation du moteur M. On sait en effet que si l'alimentation du moteur M est en court-circuit, I'impédance dudit moteur M est nulle, tandis que si l'un des fils d'alimentation du moteur M est coupé, I'impédance du moteur M est théoriquement infinie. Par conséquent, en mettant en oeuvre un traitement qui permet de comparer la valeur de l'impédance du moteur M à une valeur seuil supérieure et à une valeur seuil inférieure, on peut détecter un court- circuit ou un fil coupé dans l'alimentation du moteur M. La figure 4 donne un exemple de moyens qui peuvent être utilisés dans le module 1 pour mettre en oeuvre un tel traitement. Ces moyens comportent un amplificateur de puissance 2 recevant la somme de la valeur de la tension consigne fournie au module 1 et d'une tension variable pour les amplifier et fournir au moteur M la tension V0+6V, des moyens 3 pour la mesure de l'intensité I du courant d'alimentation du moteur M (dérivation de type "shunt" par exemple), un filtre 4 de type passe- haut ou passe-bande qui permet de ne conserver que la partie variable 81 de ladite intensité 1, des moyens de traitement 5 auxquels la tension 8V et ladite intensité variable 81 sont transmis. La valeur de V0 est initialement écrêtée par des moyens 7 qui empêchent que la valeur fournie au sommateur en amont de l'amplificateur 2 ne prenne la valeur nulle ou la valeur de la tension de la batterie. Les moyens de traitement 5 comportent des moyens de redressement qui permettent de déterminer une tension correspondant au rapport 81/8V, c'est à dire à l'impédance du moteur, ainsi que des moyens de comparaison qui mettent en oeuvre une comparaison de cette tension par rapport à des valeurs seuils pour, le cas échéant, générer un signal de diagnostique de détection d'anomalie dans l'alimentation du moteur M. On a également représenté sur la figure 3 une source 6 de tension alternative pour la génération de la tension 8V. La fréquence de cette tension 8V est préférentiellement de l'ordre de et 20 Hz. Il est en effet souhaitable qu'elle soit suffisamment faible pour que la composante inductive de l'impédance du moteur - qui est variable - soit négligeable devant la composante résistive qui quant à elle est constante. En outre, elle doit être en dehors de la bande audible qui s'étend entre 20 Hz et 20 KHz. Elle doit toutefois être suffisamment importante pour que l'on puisse considérer que la force contre-électromotrice U du moteur est constante à l'échelle de la période de la tension alternative 8V. L'invention vient d'être décrite dans le cas de la commande d'un moteur électrique de groupe moto-ventilateur de véhicule automobile, mais pourrait bien entendu être utilisée pour d'autres types de moteurs. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour la détection d'une anomalie dans l'alimentation d'un moteur électrique, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour additionner une tension alternative (6V) à la tension (V0) de commande du moteur, des moyens (3, 4) pour déterminer la composante alternative du courant d'alimentation du moteur, des moyens (5) pour déterminer l'impédance du moteur en fonction de ladite tension alternative et de ladite composante alternative de courant, ainsi que des moyens pour comparer cette impédance à au moins un seuil de détection d'anomalie. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (5) pour comparer l'impédance du moteur à un seuil maximal et un seuil minimal de détection d'anomalie. 3. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tension alternative présente une fréquence faible, permettant de considérer que l'impédance du moteur est principalement résistive. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tension alternative présente une fréquence inférieure à la bande audible. 5. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tension alternative présente une fréquence suffisamment importante pour que l'on puisse considérer que la force électromotrice du moteur est constante à l'échelle de la période de la tension alternative. 6. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la tension alternative présente une fréquence qui est de l'ordre de 10 et Hz. 7. Dispositif pour la détection d'une anomalie dans l'alimentation d'un moteur électrique de groupe moto ventilateur de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il est constitué par un dispositif selon l'une des revendications précédentes. 8. Module (1) de commande d'un moteur électrique, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de détection d'anomalie selon l'une des revendications précédentes.