Brevet FR2841341A1 — publié le 20031226

a16. Domaine de ['invention La presente invention concerne un procede pour determiner le courant de sortie d'un generateur de vehicule dont la tension de sortie est regulee par un regulateur de generateur. s L'invention concerne egalement un dispositif pour la mise en ccuvre de ce procede. Etat de la technique Le couple de charge et le courant de sortie d'un generateur de vehicule vent des parametres ou grandeurs caracterisffques importan o tes pour faire un bilan energetique dans un reseau electrique embarque ou pour une gestion effective du moteur d'un vehicule automobile. Le courant de sortie du generateur se calcule habituelle ment a partir de la vitesse de rotation n du generateur, du courant d' excitation I err et de l' entrefer d entre le rotor et le stator en utilisant un s champ de caracteristiques defini pour chaque generateur. Le courant d'excitation Ierr du generateur se calcule a partir du rapport de travail (T conduction/T conduction blocage) d'un transistor de commutation bran chant le champ d'excitation, la temperature du champ d'excitation T que lton determine par exemple indirectement a partir de la temperature de l' enceinte du moteur, la resistance R du champ d' excitation ainsi que des resistances de perte parasite dans le chemin d'excitation Rpar, valeurs que l'on evalue. Pour determiner le courant du generateur Igen, on appli que la formule: Igen=f(n,T, R. Rpar, Ubat, d) s La vitesse de rotation n du generateur et la tension de sortie Ubat du generateur peuvent se mesurer. Au contraire la temperature du champ d'excitation T. la resistance du champ d'excitation R et leur depen dance a la temperature ainsi que les resistances de perte parasite Rpar vent des grandeurs difficiles a determiner mais ces grandeurs influencent so fortement le resultat. Les deviations pour la temperature T effective du champ d'excitation, celles dans la determination de la resistance R du champ d'excitation et celles de la tension effectivement appliquee au champ d'excitation se repercutent directement sur le calcul du courant de sortie Igen du generateur. ss Pour calculer le couple de charge Mgen du generateur on applique la relation suivante: Mgen=f(Igen,Ubat,n) Comme cela apparat, il en resulte un courant de sortie de generateur Igen relativement imprecis. La precision du calcul du courant de sortie du generateur Igen ou du couple de charge du generateur Mgen pour faire le calcul du bilan de charge ou pour la gestion du moteur en particulier le fonctionne ment du moteur au ralenti est falble. C'est pourquoi la determination de ces grandeurs demande relativement beaucoup de calcul. But de ['invention La presente invention a pour but de developper la precision o du calcul du courant de sortie du generateur ou du couple de charge et de reduire en meme temps ['importance des calculs. Expose de ['invention A cet effet ['invention concerne un procede du type defini ci dessus, caracterise en ce qu' s - on mesure la vitesse de rotation du generateur, - on mesure le courant d'excitation, - on fournit les valeurs mesurees a une installation de traitement, et - on determine le courant de sortie du generateur a partir des valeurs mesurees. o L'invention concerne egalement un dispositif pour resoudre ce probleme, ce dispositif est caracterise par une installation pour mesu rer la vitesse de rotation du generateur, une installation pour mesurer le courant d'excitation, les valeurs mesurees etant transmises a une instal lation de traitement qui determine le courant de sortie du generateur a partir des valeurs mesurees. La caracteristique es s entielle de [ 'invention con sis te a me surer de preference directement le courant d' excitation dans le regulateur du generateur et a fournir la valeur mesuree par l'intermediaire d'une in terface appropriee a un appareil de commande (unite de traitement) pour o calculer a partir de la le courant de sortie du generateur ou le couple de charge. La mesure directe du courant d'excitation permet d'eviter les im precisions evo quees ci- dessus dans [' evaluation du courant d' excitation et d'ameliorer considerablement le calcul du courant de sortie du generateur et du couple de charge. ss Ainsi, le calcul du courant de sortie du generateur Igen et du couple de charge Mgen dans l'appareil de commande est lie par les re lations suivantes: Igen=f(n,Ierr,d) Mgen=f(Igen,Ubat,n) Le courant de sortie du generateur et/ou le couple de charge vent determines de preference a partir des courbes caracteristiques ou de tableaux enregistres par exemple dans l'appareil de commande. s Le systeme contient en memoire par exemple un champ de courbes caracteristiques courant du generateur/vitesse de rotation ou en core couple de charge/vitesse de rotation de sorte que le courant de sortie du generateur ou le couple de charge du generateur peuvent etre fournis directement en tenant compte des autres grandeurs (n, Ubat, d). Au choix o on peut egalement calculer le courant de sortie ou le couple de charge. Par la mesure directe du courant d'excitation (a ['aide d'un dispositif de mesure de courant approprie) on aura encore des grandeurs qui se determinant de maniere relativement precise pour obtenir le cou rant de sortie du generateur et le couple de charge. L'unique grandeur im s portante, inconnue est ltentrefer d du generateur. Pour ltentrefer d on utilise habituellement une valeur moyenne fournie par la fabrication. Il peut stagir d'un entrefer d effectif relativement imprecis. Pour ameliorer encore plus la precision dans le contrOle du generateur (mesure de ltetat de contrdle) on peut regler un courant de sor o tie de generateur mesure reellement, et que l' on obtient pour le courant d'excitation predetermine et une vitesse de rotation donnee, pour compen ser les courbes caracteristiques enregistrees dans le systeme et les adap ter a ltentrefer effectif du generateur. Par exemple on peut determiner un coefficient de correction avec lequel on corrige le courant de sortie du ge s nerateur ou le couple de charge, enregistres dans le systeme, pour elimi ner ['influence de l'entrefer d. Au choix a partir de la mesure faite sur un bane d'essai, on peut egalement calculer de facon inverse l'entrefer effectif d qui pourra alors servir a determiner le courant de sortie du generateur ou le couple de charge. Dessins La presente invention sera decrite ci-apres de maniere plus detaillee a ['aide d'un exemple de realisation represente dans les dessins annexes dans lesquels: - la figure l montre un exemple d'un champ de caracteristiques cou 3s rant/vitesse de rotation d'un generateur, - la figure 2 montre un ordinogramme presentant le procede pour deter miner le courant du generateur, - la figure 3 est une vue schematique d'un dispositif pour determiner le courant de sortie d'un generateur de vehicule automobile. Description d'un mode de realisation La figure l montre un champ de caracteristiques courant de s generateur/vitesse de rotation enregistre dans un systeme. Ce champ re presente ['influence du courant d' excitation I err et de lt entrefer d sur le courant de sortie Igen fourni par le generateur. Comme cela apparat, le courant de sortie Igen du generateur augmente avec le courant d'excitation Ierr (Ierrl>Ierr3). La courbe caracteristique de courant, inferieure (Ierr3) montre en outre ['influence de ltentrefer d; il apparat que le courant de sortie Igen du generateur diminue legerement avec ['augmentation de ltentrefer. Pour eliminer ['imprecision liee a differentes valeurs s d'entrefer d dans le calcul du courant de sortie du generateur et du couple de charge du generateur, lors d'une mesure sur le bane d'essai, on utilise le courant de sortie reellement mesure du generateur. A partir de la me sure du bane d'essai on obtient sous les conditions definies (courant d' excitation I err et vitess e de rotation n) un courant de generateur a [' aide o duquel on peut corriger de maniere correspondante les caracteristiques. A cote des courbes de courant caracteristiques on a egale ment enregistre dans le systeme les courbes caracteristiques du couple (ces courbes ne vent pas representees); a partir de ces courbes on peut fire le couple de charge instantane ou actuel. s La figure 2 montre un ordinogramme presentant le pro cede permettant de determiner de maniere simple le courant de sortie Igen du generateur. Dans le procede pour determiner le courant de sortie Igen on utilise dans une premiere etape 1 tout d'abord la vitesse de rotation n du generateur et dans une seconde etape 2 on mesure le courant d' excitation I err. D ans une troisieme etape on determine le courant Igen du generateur a partir des valeurs mesurees. Cela se fait a ['aide des courbes caracteristiques ou de tableaux enregistres dans une installation de traitement (appareil de commande). Dans ['exploitation des courbes caracteristiques on tient compte de la valeur effective de ltentrefer d du generateur; cette grandeur est celle obtenue precedemment dans les mesures sur le bane d'essai. Par la mesure directe du courant d'excitation Ierr on peut definir de maniere tres precise le courant de sortie Igen du generateur. La figure 3 montre un dispositif pour determiner le courant de sortie Igen d'un generateur de vehicule 9 dont la tension de sortie est regulee par un regulateur de generateur 7. Le dispositif comprend en ou tre une installation 8 pour mesurer la vitesse de rotation n du generateur et une installation 6 p our mesurer le courant d' excitation I err. Les valeurs mesurees vent appliquees a une installation de traitement l0 qui deter mine le courant de sortie Igen du generateur a partir des valeurs mesu 0 rees. On peut extraire directement le courant de sortie du generateur Igen par exemple en utilisant des tableaux ou des courbes caracteristiques en registrees dans le systeme. NOMENCLATURE 1-3 Etape de precede 6 Installation de mesure s 7 Regulateur du generateur 8 Dispositif de mesure de la vitesse de rotation 9 Generateur to Unite de traitement Igen Courant du generateur lo Ierr Courant d'excitation d Entrefer n Vitesse de rotation (regime) REVEND I CATI ONS 1 ) Procede pour determiner le courant de sortie (Igen) d'un generateur de vehicule dont la tension de sortie est regulee par un regulateur de gene rateur, caracterise en ce qu' - on mesure la vitesse de rotation (n) du generateur, - on mesure le courant d'excitation (Ierr), - on fournit les valeurs mesurees a une installation de traitement, et - on determine le courant de sortie du generateur (Igen) a partir des va 0 leurs mesurees. 2 ) Procede selon la revendication l, caracterise en ce qu' on mesure le courant d'excitation (I err) dans le regulateur du generateur. 3 ) Procede selon l'une quelconque des revendications l ou 2, caracterise en ce qu' on determine le courant de sortie (Igen) et/ou le couple de charge a partir des courbes caracteristiques ou de tableaux enregistres dans le systeme. 4 ) Procede selon la revendication l, caracterise en ce qu' en determinant le courant de sortie du generateur (Igen) on effectue une compensation des valeurs avec un courant de sortie reellement mesure (Igen) du generateur pour tenir compte de ltentrefer effectif (d). ) Procede selon la revendication l, caracterise en ce qu' on determine la valeur de l'entrefer effectif (d) a partir des mesures faites sur le bane d'essai et on en tient compte pour determiner le courant de sortie (Igen) ou le couple de charge. 6 ) Dispositif pour determiner le courant de sortie (Igen) d'un generateur de vehicule dont la tension de sortie est regulee par un regulateur de ge 3s nerateur, caracterise par - une installation pour mesurer la vitesse de rotation du generateur (n), - une installation pour mesurer le courant d'excitation (Ierr), les valeurs mesurees etant transmises a une installation de traitement qui determine le courant de sortie (Igen) du generateur a partir des va- leurs mesurees. s 7 ) Dispositif selon la revendication 6, caracterise en ce que ['installation pour mesurer le courant d' excitation (I err) fait p artie du re gulateur de generateur.