Brevet FR2846486A1 — publié le 20040430

DISPOSITIF DE COMMANDE DE FONCTIONNEMENT POUR MOTEUR ELECTRIQUE ET PROCEDE DE COMMANDE DE CELUI-CI ARRIERE-PLAN DE L'INVENTION 1. Domaine de l'invention L'invention se rapporte à un dispositif de commande de fonctionnement d'un moteur électrique destiné à détecter une position d'un rotateur sans utilisation d'un capteur, et à un procédé de commande du moteur électrique. 10 2. Description de la technique apparentée Dans un moteur synchrone, une puissance électrique est appliquée en séquence à des enroulements pour chaque phase pour faire tourner un rotateur au moyen d'une interaction entre un champ magnétique produit par les enroulements pour chaque phase 15 et un champ magnétique produit par un aimant permanent (rotateur). A ce point, dans le moteur synchrone, une détection précise de la position du rotateur (angle électrique) est nécessaire pour déterminer le cadencement avec lequel la puissance électrique est appliquée à l'un quelconque des 20 enroulements pour chaque phase. L'un des procédés de détection d'une position de rotateur utilise une tension contreélectromotrice générée aux bornes des enroulements pour chaque phase de façon à détecter la position du rotor, au lieu d'utiliser un capteur (se reporter à la publication mise à la 25 disposition du public du brevet japonais No 07177 788). Cependant, le procédé de détection décrit dans la publication mise à la disposition du public du brevet japonais N 07-177 788 utilise la tension contre-électromotrice pour détecter un angle électrique lorsqu'un moteur synchrone est mis 30 en rotation à grande vitesse, mais utilise une différence d'inductance entre les différents enroulements de phase pour détecter l'angle électrique lorsque le moteur synchrone est mis en rotation à petite vitesse parce que la tension contreélectromotrice est réduite. A cause de ceci, le procédé de 35 détection d'un angle électrique du rotateur est différent entre un temps de rotation à grande vitesse et un temps de rotation à petite vitesse et par conséquent la possibilité de commande durant une rotation à grande vitesse et une rotation à petite vitesse se modifie. RESUME DE L'INVENTION C'est un but de l'invention de fournir un dispositif de commande du fonctionnement d'un moteur électrique et un procédé de commande du moteur électrique qui sont capables de détecter 5 une position de rotateur par un procédé simple indépendamment de la vitesse de rotation du moteur électrique. Un premier aspect de l'invention se rapporte à un dispositif de commande de fonctionnement destiné à commander un moteur électrique qui fait tourner un rotateur en utilisant une 10 interaction entre un champ magnétique produit par un enroulement et un champ magnétique produit par un aimant. Le dispositif de commande de fonctionnement comprend: un moyen de détection de position destiné à détecter une position du rotateur sur la base d'une tension contre-électromotrice générée aux bornes de 15 l'enroulement, un moyen de division destiné à diviser la tension aux bornes de l'enroulement et à fournir la tension divisée au moyen de détection de position et un moyen de changement destiné à changer un rapport selon lequel le moyen de division divise la tension (appelé ciaprès "rapport de tension divisée") 20 conformément à la vitesse de rotation du moteur électrique. Le dispositif de commande de fonctionnement du moteur électrique utilise le moyen de division pour diviser la tension aux bornes de l'enroulement. De plus, dans le dispositif de commande de fonctionnement, le moyen de détection de position 25 détecte la position du rotateur sur la base de la tension divisée de la tension contre-électromotrice générée aux bornes de l'enroulement laquelle est divisée à partir du moyen de division. A ce point, le dispositif de commande de fonctionnement utilise le moyen de changement pour réduire le 30 rapport de tension divisée lorsque le moteur électrique tourne à grande vitesse, et augmente le rapport de tension divisée lorsque le moteur électrique tourne à petite vitesse. Par conséquent, le dispositif de commande de fonctionnement est capable de réduire la tension divisée de la tension contre35 électromotrice générée lorsque le moteur tourne à grande vitesse et également d'augmenter la tension divisée de la tension contre-électromotrice générée lorsque le moteur tourne à petite vitesse en comparaison du cas o un rapport de tension divisée est constant. Il en résulte qu'il est possible, indépendamment 40 de la vitesse de rotation du moteur électrique, de détecter la position du rotateur sur la base de la tension contreélectromotrice. Dans le dispositif de commande de fonctionnement de moteur électrique mentionné ci-dessus de l'invention, le moyen de 5 changement peut être structuré de sorte que le rapport de division divisée en s'adaptant à la rotation à grande vitesse est établi lorsqu'une branche supérieure reliée à une alimentation du moteur électrique est alimentée. Dans un dispositif d'attaque du moteur électrique, la 10 puissance électrique est appliquée en séquence aux enroulements de chaque phase du moteur électrique au moyen de l'alimentation/la non-alimentation d'une branche supérieure et d'une branche inférieure prévues pour les enroulements de chaque phase. Dans le dispositif de commande de fonctionnement, le 15 moyen de changement change le rapport de tension divisée en s'adaptant à la rotation à grande vitesse de façon à réduire la tension divisée lorsque la branche supérieure du dispositif d'attaque est alimentée. Donc la tension divisée fournie au moyen de détection de position ne dépasse une tension admissible 20 maximum du moyen de détection de position. Un second aspect de l'invention se rapporte à un procédé de commande d'un moteur électrique en utilisant une interaction entre un champ magnétique produit par un enroulement et un champ magnétique produit par un aimant pour faire tourner un rotateur. 25 Ce procédé comprend les étapes consistant à: diviser une tension contre-électromotrice générée aux bornes de l'enroulement, changer un rapport selon lequel la tension contre-électromotrice est divisée conformément à la vitesse de rotation du moteur électrique et détecter une position du 30 rotateur sur la base de la tension contre-électromotrice divisée. Conformément à ce procédé, il est possible de réduire la tension divisée de la tension contreélectromotrice générée lorsque le moteur tourne à grande vitesse et également 35 d'augmenter la tension divisée de la tension contreélectromotrice générée lorsque le moteur tourne à petite vitesse par comparaison avec le cas o le rapport de tension divisée est constant. Il en résulte qu'il est possible, indépendamment de la vitesse de rotation du moteur électrique, de détecter la 4 2846486 position du rotateur sur la base de la tension contreélectromotrice. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Les buts, caractéristiques et avantages précédents et d'autres de l'invention deviendront évidents d'après la description suivante des modes de réalisation préférés en faisant référence aux dessins annexés, dans lesquels des références numériques identiques sont utilisées pour représenter 10 des éléments identiques et dans lesquels: La figure 1 est un schéma synoptique d'un système de turbocompresseur avec un moteur électrique conforme à un premier mode de réalisation de l'invention, La figure 2 est un schéma synoptique d'un onduleur conforme 15 au mode de réalisation, La figure 3 représente des formes d'onde de signaux de commande dans un circuit intégré de contrôleur et des formes d'onde représentant l'alimentation/la non-alimentation d'enroulements pour chaque phase du moteur électrique 20 conformément au mode de réalisation, La figure 4 est une mappe représentant un réglage de gain par rapport à une fréquence d'oscillateur VCO dans le circuit à commandes CAG représenté sur la figure 1, La figure SA présente une forme d'onde représentant une 25 variation dans le temps d'une tension divisée à une tension aux bornes de l'enroulement du moteur électrique lorsqu'un rapport de tension divisée est commandé conformément à la vitesse de rotation, La figure 5B présente une forme d'onde représentant une 30 variation dans le temps de la tension divisée à la tension aux bornes de l'enroulement du moteur électrique pendant une rotation à petite vitesse lorsque le rapport de tension divisée n'est pas commandé conformément à la vitesse de rotation, La figure 5C présente une forme d'onde représentant une 35 variation dans le temps de la tension divisée à la tension aux bornes de l'enroulement du moteur électrique pendant une rotation à grande vitesse lorsque le rapport de tension divisée n'est pas commandé conformément à la vitesse de rotation, et La figure 6 est un schéma synoptique d'un système de turbocompresseur avec un moteur électrique conforme à un second mode de réalisation de l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE DES MODES DE REALISATION PREFERES Un mode de réalisation d'un dispositif de commande de fonctionnement de moteur électrique conforme à l'invention sera décrit ci-dessous en faisant référence aux dessins annexés. Dans le mode de réalisation de l'invention, une position de 10 rotateur est détectée dans la région de rotation entière du moteur électrique sur la base d'une tension contreélectromotrice générée aux bornes des enroulements et donc les variations de la tension divisée provenant d'une tension contreélectromotrice deviennent petites. Pour cette raison, le mode de 15 réalisation de l'invention change, conformément à la vitesse de rotation du moteur électrique, les rapports de tension divisée utilisés lorsqu'une tension aux bornes de l'enroulement est détectée grâce à l'utilisation de la tension divisée. Le dispositif de commande de fonctionnement du mode de 20 réalisation est appliqué à un dispositif de commande de fonctionnement pour un moteur électrique incorporé dans un système de turbocompresseur monté sur un véhicule. Deux modes de réalisation de l'invention sont décrits ci-dessus. Des procédés de celle-ci pour changer les rapports de tension divisée 25 sont: un premier mode de réalisation change les rapports de tension divisée (gain) en continu et un second mode de réalisation change les rapports de tension divisée en deux étapes. La première description s'intéresse au premier mode de 30 réalisation et la structure d'un système de turbocompresseur 1 avec un moteur électrique est décrite en faisant référence aux figures 1 à 5C. Le système de turbocompresseur 1 est monté sur un véhicule et fait fonctionner un turbocompresseur 2 pour suralimenter un 35 flux d'air en entrée d'un moteur thermique (non représenté). Afin d'améliorer la montée de la pression de suralimentation dans la région de faible rotation, le système de turbocompresseur 1 utilise un moteur électrique 3 pour entraîner de force une turbine afin d'obtenir une pression de 40 suralimentation souhaitée. De plus, dans le système de 6 2846486 turbocompresseur 1, le moteur électrique 3 fonctionne également comme générateur afin de charger une batterie 4 à la décélération du véhicule ou autre. En conséquence, le système de turbocompresseur 1 comprend le turbocompresseur 2, le moteur 5 électrique 3, la batterie 4, un onduleur 5 servant de dispositif d'entraînement du moteur électrique et un dispositif de commande de fonctionnement 6. Le turbocompresseur 2 utilise l'énergie s'échappant du moteur pour augmenter la pression de suralimentation. Le 10 turbocompresseur 2 possède une aube de turbine 2a placée à côté d'un passage de sortie du moteur et une aube de compresseur 2b placée à côté d'un passage d'entrée, et les aubes 2a et 2b sont reliées par un arbre 2c. Un rotor (non représenté) qui est un élément du moteur électrique 3 est fixé dans une partie centrale 15 de l'axe 2c. Le moteur électrique 3 est un moteur à courant alternatif (AC) triphasé synchrone à aimant permanent destiné à faciliter la pression de suralimentation dans le turbocompresseur 2 et également à charger la batterie 4 dans une opération de 20 régénération. Le moteur électrique 3 possède un stator (non représenté) placé autour du rotor servant de rotateur. Un aimant permanent est prévu sur le rotor. Le stator est constitué d'une pluralité de plaques d'acier stratifiées et comportant des enroulements bobinés sur celles-ci. Le stator est fixé sur un 25 logement du turbocompresseur 2. Les enroulements sont l'enroulement de phase U 3a, l'enroulement de phase V 3b et l'enroulement de phase W 3c (se reporter à la figure 2). Le moteur électrique 3 possède comme éléments principaux le rotor et le stator, et il est construit dans le logement du 30 turbocompresseur 2, l'arbre 2c servant d'arbre de sortie. Dans le moteur électrique 3, lors de l'application en séquence de la puissance électrique aux enroulements de phase U 3a, V 3b et W 3c, des champs magnétiques sont produits tour à tour. Le champ magnétique produit dans la phase U, la phase V et la phase W une 35 par une interagit avec un champ magnétique de l'aimant permanent du rotor de façon à ce que le rotor tourne. A cet égard, le moteur électrique 3 tourne jusqu'à une vitesse élevée de l'ordre de 200 000 tr/min. L'onduleur 5 applique la puissance électrique aux 40 enroulements 3a, 3b et 3c du moteur électrique 3 sur la base de signaux de grilles Ga à Gf fournis à partir du dispositif de commande de fonctionnement 6. A cette fin, l'onduleur 5 possède six transistors FET (transistors à effet de champ) 5a à 5f (se reporter à la figure 2) et il est relié à la batterie 4 par 5 l'intermédiaire d'un convertisseur continu-continu (non représenté). L'onduleur 5 possède une branche supérieure et une branche inférieure prévue pour chacun des enroulements 3a, 3b et 3c du moteur électrique 3. Pour l'enroulement de la phase U 3a, le transistor FET Sa est prévu sur la branche supérieure et le 10 transistor FET 5d est prévu sur la branche inférieure. De façon similaire, pour l'enroulement de phase V 3b, le transistor FET 5b et le transistor FET 5e sont respectivement prévus sur la branche supérieure et sur la branche inférieure, et pour l'enroulement de phase W 3c, le transistor FET 5c et le 15 transistor FET 5f sont respectivement prévus sur la branche supérieure et la branche inférieure. Comme exemple de l'application d'une puissance électrique à partir de l'onduleur 5, ce qui suit décrit l'application de la puissance électrique à l'enroulement de phase U 3a. Le 20 transistor FET Sa de la branche supérieure est rendu conducteur/bloqué sur la base du signal de grille Ga. En particulier, lorsque le signal de grille Ga est à l'état "1", le transistor FET Sa est rendu conducteur pour appliquer une tension d'alimentation (12 V) à l'enroulement 3a, et lorsque le 25 signal de grille Ga est à l'état "0", le transistor FET 5a est bloqué (se reporter à la figure 3). Par ailleurs, le transistor FET 5d de la branche inférieure est rendu conducteur/bloqué sur la base du signal de grille Gd. En particulier, lorsque le signal de grille Gd est à l'état "1", le transistor FET 5d est 30 rendu conducteur de sorte que la masse (0 V) est reliée à l'enroulement 3a par l'intermédiaire du transistor FET 5d et lorsque le signal de grille Gd est à l'état "0", le transistor FET 5d est bloqué (se reporter à la figure 3). Le dispositif de commande de fonctionnement 6 est un 35 dispositif destiné à commander l'entraînement du moteur électrique 3. Le dispositif de commande de fonctionnement 6 détermine une vitesse de rotation cible du moteur électrique 3 sur la base d'une valeur de consigne envoyée depuis une unité ECU (unité de commande électronique) du moteur thermique (non 40 représentée) et représentant une valeur d'assistance assurée par 8 2846486 le moteur électrique 3, et il fournit les signaux de grilles Ga à Gf à l'onduleur 5. A ce point, le dispositif de commande de fonctionnement 6 détecte une position de rotor (angle électrique) du moteur électrique 3 de façon à déterminer le 5 cadencement selon lequel la puissance électrique est appliquée à l'un quelconque des trois enroulements 3a à 3c du moteur électrique 3. De plus, pour la détection de la position du rotor du moteur électrique 3 indépendamment de la vitesse de rotation du moteur électrique 3, le dispositif de commande de 10 fonctionnement 6 varie en continu conformément à la vitesse de rotation du moteur électrique 3, conformément à la vitesse de rotation du moteur électrique 3, de façon à obtenir une tension divisée de la tension aux bornes de l'enroulement 3a, 3b ou 3c du moteur électrique 3. A cette fin, le dispositif de commande 15 de fonctionnement 6 comprend un circuit CI (circuit intégré) de contrôleur 6a, un circuit de détection de position 6b servant de moyen de détection de position et des dispositifs CAG (commandes de gain automatique) 6c servant de moyens de division et également de moyens de changement. Le circuit intégré de contrôleur 6a détermine une fréquence de l'oscillateur VCO (oscillateur commandé en tension) (correspondant à la vitesse de rotation du moteur électrique 3) sur la base de la valeur de consigne provenant de l'unité ECU du moteur thermique représentant la valeur d'assistance assurée par 25 le moteur électrique 3. De plus, le circuit intégré de contrôleur 6a règle un front montant de chaque impulsion de l'oscillateur VCO sur la base d'informations sur la position du rotor du moteur électrique 3 détectée par le circuit de détection de position 6b et génère un signal VCO. Le signal VCO 30 est un signal impulsionnel de valeur un (tension d'alimentation du circuit intégré de contrôleur 6a)/de valeur zéro (tension de la masse) et il est constitué de six périodes par rotation du moteur électrique 3 (se reporter à la figure 3). Le circuit intégré de contrôleur 6a génère en outre les six 35 signaux de grilles Ga à Gf sur la base du signal VCO et les informations sur la position du rotor du moteur électrique 3 détectée par le circuit de détection de position 6b (se reporter à la figure 3). Les signaux de grilles Ga à Gf sont des signaux destinés à rendre conducteurs/bloqués les transistors FET 40 correspondants Sa à 5f de l'onduleur 5, dont chacun est un signal impulsionnel de valeur un (tension d'alimentation du circuit intégré de contrôleur 6a)/de valeur zéro (tension de masse). Chacun des signaux de grilles Ga à Gf est à l'état "1" pendant deux des six périodes de l'oscillateur VCO 5 (correspondant à une phase de 120 degrés du moteur électrique 3) et il est à l'état "0" pendant les quatre périodes restantes. Les deux périodes pendant lesquelles chacun des signaux de grilles Ga à Gf est à l'état "1" sont décalées entre la phase U, la phase V et la phase W un par un. Par rapport à la relation 10 entre la branche supérieure et la branche inférieure de la même phase, un signal de grille pour la branche inférieure passe à l'état "1" après que soit passée une seule période suivant les deux périodes pendant lesquelles le signal de grille de la branche supérieure est à l'état "1". Le circuit de détection de position 6b est configuré à l'intérieur du circuit intégré de contrôleur 6a et obtient une tension divisée de la tension aux bornes de chacun des enroulements 3a, 3b et 3c à partir de chacun des éléments CAG correspondants 6c. Une onde de tension divisée VW représentant 20 une variation dans le temps de la tension divisée est représentée sur la figure 5A. Une section d'excitation de branche supérieure VWa correspond à la section dans laquelle le signal de grille pour la branche supérieure est à l'état "1". Une section d'excitation de branche inférieure VWb correspond à 25 la section dans laquelle le signal de grille pour la branche inférieure est à l'état "1". Une section de non-excitation VWc correspond à la section dans laquelle les deux signaux de grilles de la branche supérieure et de la branche inférieure sont à l'état "0" (se reporter à la figure 5A). Dans la section 30 d'excitation de branche supérieure VWa, une tension divisée de la tension d'alimentation de l'onduleur 5 est fournie en sortie au circuit de détection de position 6b. Dans la section d'excitation de branche inférieure VWb, la tension de la masse est fournie en sortie comme tension divisée au circuit de 35 détection de position 6b. Dans la section de non-excitation VWc, une tension divisée de la tension (la tension contreélectromotrice) générée en fonction de la vitesse de rotation du moteur électrique 3 est fournie en sortie au circuit de détection de position 6b parce qu'aucune puissance électrique 40 n'est appliquée à partir de la branche supérieure et la branche 2846486 inférieure. La section de non-excitation VWc est décjalée de un entre la phase U, la phase V et la phase W. La variation dans le temps de celle-ci est représentée en tant que formes d'onde d'excitation/non-excitation NEa, NEb et NEc (se reporter à la 5 figure 3). La tension contreélectromotrice devient supérieure à mesure que la vitesse de rotation du moteur électrique 3 devient plus grande. De plus, la tension contreélectromotrice devient inférieure à mesure que la vitesse de rotation du moteur électrique 3 diminue. La tension divisée ne varie avec le temps que dans la section de nonexcitation VWc. La variation de tension est une variation périodique et peut être représentée par une onde sinusodale SW1 (se reporter à la figure SA). Dans le cas d'un rapport de tension divisée constant, une onde sinusodale SW2 15 devient de faible amplitude parce que la tension contreélectromotrice se réduit lorsque le moteur électrique 3 est mis en rotation avec une VITESSE DE ROTATION faible (se reporter à la figure 5B) alors qu'une onde sinusodale SW3 devient d'amplitude importante parce que la tension contre20 électromotrice augmente lorsque le moteur électrique 3 est mis en rotation à VITESSE DE ROTATION élevée (se reporter à la figure 5C). En ce qui concerne le moteur électrique 3, il est dit que lorsqu'une crête SWa de l'amplitude de l'onde sinusodale SW1 25 correspond à un point central VWal de la section d'excitation de branche supérieure VWa de l'onde de tension divisée VW (c'est-à-dire lorsque la phase de l'onde sinusodale SW1 correspond à la phase de l'onde de tension divisée VW) (se reporter à la figure SA), la puissance électrique est appliquée 30 à chacun des enroulements 3a, 3b et 3c avec un cadencement précis selon la position du rotor du moteur électrique 3. Pour cette raison, le dispositif de commande de fonctionnement 6 exécute une commande pour faire correspondre la valeur de crête SWa et le point central VWal. Pour cette commande, le circuit de détection de position 6b identifie les deux surfaces d'un triangle Tl (surface hachurée diagonalement) et d'un triangle T2 (surface hachurée diagonalement) qui sont formées dans la section de non-excitation VWc et séparées par l'onde de tension divisée VW 40 et par une ligne centrale CL de celle-ci. Le circuit de il 2846486 détection de position 6b calcule ensuite une différence entre les deux surfaces. La différence de surfaces calculée, qui correspond à l'information sur la position du rotor du moteur électrique 3, survient à cause du fait que le cadencement pour 5 appliquer la puissance électrique à chacun des enroulements 3a, 3b et 3c avec la position de rotor du moteur électrique 3 est inactif. Donc, lorsque la différence de surfaces vaut zéro, le cadencement pour appliquer la puissance électrique à chacun des enroulements 3a, 3b et 3c avec la position du rotor du moteur 10 électrique 3 n'est pas inactif. On notera que la différence de surfaces est exprimée par une valeur positive/négative représentant la relation de taille entre les surfaces du triangle Tl et du triangle T2. Lorsque les triangles Tl et T2 sont de surfaces égales, la 15 valeur de crête SWa et le point central VWal correspondent l'un à l'autre. Donc, sur la base de l'amplitude et de la valeur positive/négative de la différence de surfaces calculée dans le circuit de détection de position 6b, le circuit intégré de contrôleur 6a règle le temps de montée pour chaque impulsion de 20 l'oscillateur VCO de sorte que la différence de surfaces atteigne zéro. Les éléments CAG 6c sont respectivement reliés aux bornes des enroulements 3a, 3b et 3c et divisent la tension à chaque borne conformément au gain. Chacun des éléments CAG 6c reçoit le 25 signal VCO provenant du circuit intégré de contrôleur 6a et change le gain (le rapport de tension divisée) selon la fréquence du signal VCO (c'est-à- dire la vitesse de rotation du moteur électrique 3) dans les sections autres que la section d'excitation de branche supérieure VWa. Sur la base de la 30 fonction MP préréglée au moyen d'une expérimentation ou autre (se reporter à la figure 4), plus la fréquence du signal VCO est grande, plus la valeur du gain sélectionné est petite. Donc, chacun des éléments CAG 6c diminue le gain à mesure que la vitesse de rotation du moteur électrique 3 augmente, et augmente 35 le gain à mesure que la vitesse de rotation du moteur électrique 3 diminue. Par conséquent, lorsque le moteur électrique 3 tourne à grande vitesse, le gain devient plus petit même si la tension contre-électromotrice générée aux bornes de l'enroulement correspondant des enroulements 3a, 3b et 3c est élevée. Il en 40 résulte que la tension divisée dans la section de non-excitation 12 2846486 VWc fournie en sortie depuis chacun des éléments CAG 6c ne devient pas une haute tension selon la tension contreélectromotrice. Par ailleurs, même lorsqu'une tension contreélectromotrice générée aux bornes de l'enroulement correspondant 5 des enroulements 3a, 3b et 3c est faible lorsque le moteur électrique 3 tourne à petite vitesse, la tension divisée dans la section de non-excitation VWc fournie en sortie depuis chacun des éléments CAG 6c ne devient pas une basse tension correspondant à la basse tension contre-électromotrice parce que 10 le gain est augmenté. Il en résulte que la tension divisée n'atteint pas une basse tension selon la tension contreélectromotrice. De plus, la tension divisée dans la section d'excitation de branche inférieure VWb fournie en sortie depuis chacun des éléments CAG 6c est la tension de masse (0 V). Le gain réglé dans la fonction MP est réglé à des valeurs pour fournir une tension divisée appropriée de sorte qu'une variation de la tension divisée dans la section de nonexcitation VWc est détectée convenablement avec la résolution du circuit intégré de contrôleur 6a. En outre, les éléments CAG 6c reçoivent les signaux de grilles Ga à Gf. Sur la base des signaux de grilles Ga à Gf, lorsque la branche supérieure est dans la section d'excitation VWa (c'est-à-dire lorsque le signal de grille de la branche supérieure est à l'état "1), les éléments CAG 6c modifient le 25 gain pour un gain constant de façon à ne pas permettre que la tension divisée appliquée en entrée au circuit intégré de contrôleur 6a dépasse une tension admissible pour le circuit intégré de contrôleur 6a. Donc, dans la section d'excitation de branche supérieure VWa, la tension divisée de la tension aux 30 bornes de l'enroulement 3a, 3b ou 3c, appliquée en entrée au circuit intégré de contrôleur 6a est la tension divisée provenant de la tension d'alimentation de l'onduleur 5 avec ungain constant. On note que dans la section d'excitation de branche supérieure VWa, la tension aux bornes de l'enroulement 35 3a, 3b ou 3c correspond à la tension d'alimentation de l'onduleur 5. En conséquence, si le gain est élevé, une tension divisée élevée est fournie en sortie, laquelle peut dépasser la tension admissible pour le circuit intégré de contrôleur 6a. Par conséquent, de façon à empêcher que le gain ne devienne élevé 40 même lorsque le moteur électrique 3 tourne à petite vitesse, les 13 2846486 éléments CAG 6c utilisent un faible gain constant (se conformant à un gain réglé lorsque le moteur 3 tourne à grande vitesse) dans la section d'excitation de branche supérieure VWa. Un fonctionnement du système de turbocompresseur 1 lorsque 5 le moteur électrique 3 facilite la pression de suralimentation du turbocompresseur 2 sera décrit en faisant référence aux figures 1 à 5. Lorsqu'un véhicule est accéléré, l'unité ECU du moteur thermique calcule une pression de suralimentation requérant 10 l'assistance du moteur électrique 3 sur la base d'une pression réelle de suralimentation du turbocompresseur 2 et d'une pression de suralimentation cible en fonction de l'accélération, et elle envoie une valeur de consigne pour le niveau d'assistance au dispositif de commande de fonctionnement 6. Le circuit intégré de contrôleur 6a du dispositif de commande de fonctionnement 6 règle une fréquence de l'oscillateur VCO fondée sur la valeur de consigne provenant de l'unité ECU du moteur thermique. De plus, le circuit de détection de position 6b du 20 dispositif de commande de fonctionnement 6 obtient la tension divisée de la tension aux bornes de chacun des enroulements 3a, 3b et 3c du moteur électrique 3 depuis les éléments CAG 6c. Chacun des éléments CAG 6c règle un petit gain constant dans la section d'excitation de branche supérieure VWa et règle un gain 25 conformément à la fréquence de l'oscillateur VCO dans les sections autres que la section d'excitation de branche supérieure VWa de façon à ce qu'un gain diminue à mesure que la fréquence de l'oscillateur VCO s'accroît. En conséquence, indépendamment de la vitesse de rotation du moteur électrique 3, 30 le circuit de détection de position 6b reçoit une entrée de la tension divisée rendant généralement constante l'amplitude d'une onde sinusodale SW1 qui est formée conformément à une variation de la tension divisée dans la section de non-excitation VWc de l'onde de tension divisée VW (se reporter à la figure 5A). On 35 notera que dans le cas o un gain n'est pas réglé conformément à la fréquence de l'oscillateur VCO, une onde sinusodale SW2 diminue d'amplitude comme illustré sur la figure 5B lorsque le moteur électrique 3 tourne à faible vitesse, et une onde sinusodale SW3 augmente d'amplitude, comme illustré sur la 14 2846486 figure 5C lorsque le moteur électrique 3 tourne à grande vitesse. Le circuit de détection de position 6b identifie les surfaces des deux triangles Tl et T2 formées dans la section de 5 nonexcitation VWc comme illustré sur la figure 5A et il calcule en outre une différence entre les deux surfaces Tl et T2. Ensuite, le circuit intégré de contrôleur 6a règle un front montant de chaque impulsion du signal VCO de sorte que la différence de surfaces devienne nulle et il génère un signal VCO 10 comme illustré sur la figure 3. Ensuite, le circuit intégré de contrôleur 6a génère les six signaux de grilles Ca à Gf, comme illustré sur la figure 3, sur la base du signal VCO et il envoie ensuite les signaux de grilles Ga à Gf à l'onduleur 5. Sur la base des signaux de grilles Ga à Gf, l'onduleur 5 15 excite les branches supérieures dans l'ordre de la phase U, la phase V et la phase W et il excite également les branches inférieures dans l'ordre de la phase U, la phase V et la phase W afin d'appliquer tour à tour une puissance électrique à l'enroulement de la phase U 3a, l'enroulement de la phase V 3b 20 et l'enroulement de la phase W 3c. Sur ce, dans le moteur électrique 3, un champ magnétique est tour à tour produit dans l'enroulement de phase U 3a, dans l'enroulement de phase V 3b et dans l'enroulement de phase W 3c. Il en résulte que le rotor doté de l'aimant permanent est mis en 25 rotation à une vitesse conforme à la fréquence de l'oscillateur VCO. La rotation du moteur électrique 3 assiste le turbocompresseur 2 avec une augmentation de la pression de suralimentation. Avec le dispositif de commande de fonctionnement 6, le gain 30 de l'élément CAG 6c est modifié conformément à une fréquence de l'oscillateur VCO (la vitesse de rotation du moteur électrique 3). Ceci rend possible de fournir une plage en général constante de variations de la tension divisée de la tension contreélectromotrice détectée dans la section de non-excitation VWc 35 même lorsque la vitesse de rotation du moteur électrique 3 varie. Pour cette raison, indépendamment de la vitesse de rotation du moteur électrique 3, le dispositif de commande de fonctionnement 6 peut détecter les informations sur la position du rotor en utilisant la tension contre-électromotrice générée 40 aux bornes des enroulements 3a, 3b et 3c du moteur électrique 3. 2846486 Par conséquent, le dispositif de commande de fonctionnement 6 est capable de commander en douceur l'entraînement du moteur électrique 3 au moyen de la même commande dans l'ensemble de la plage de rotation depuis une vitesse de rotation faible jusqu'à une vitesse de rotation élevée du moteur électrique 3. De plus, dans la section d'excitation de branche supérieure VWa, le dispositif de commande de fonctionnement 6 règle le gain dans l'élément CAG 6c à une faible valeur constante. Donc, la tension divisée dépassant la tension admissible du circuit 10 intégré de contrôleur 6a n'est pas appliquée en entrée au circuit intégré de contrôleur 6a. Le second mode de réalisation sera ensuite décrit. La structure d'un système de turbocompresseur 11 avec un moteur électrique est décrite en faisant référence aux figures 2 à 6. 15 La figure 6 est un schéma synoptique d'un système de turbocompresseur conforme au second mode de réalisation. Le système de turbocompresseur Il diffère dans la structure et le fonctionnement pour modifier un rapport de tension divisée (gain) par rapport au système de turbocompresseur 1 en fonction 20 du premier mode de réalisation, mais il est fondamentalement similaire dans les autres structures et fonctionnements à ceux du premier mode de réalisation. On notera qu'une structure identique ou similaire du système de turbocompresseur 11 à celle du système de turbocompresseur 1 est désignée par les mêmes 25 références numériques, et la description est omise. Le système de turbocompresseur il comprend un turbocompresseur 2, un moteur électrique 3, une batterie 4, un onduleur 5 et un dispositif de commande de fonctionnement 16. Le dispositif de commande de fonctionnement 16 est un 30 dispositif destiné à commander l'entraînement du moteur électrique 3. Le dispositif de commande de fonctionnement 16 détermine la vitesse de rotation du moteur électrique 3 sur la base d'une valeur de consigne envoyée depuis une unité ECU de moteur thermique et représentant une quantité d'assistance 35 réalisée par le moteur électrique 3 et il fournit en sortie des signaux de grilles Ga à Gf à l'onduleur 5. A ce point, le dispositif de commande de fonctionnement 16 détecte une position de rotor (angle électrique) du moteur électrique 3 de façon à déterminer le cadencement selon lequel la puissance électrique 40 est appliquée à l'un quelconque des trois enroulements 3a à 3c du moteur électrique 3. De plus, pour la détection de la position du rotor du moteur électrique 3, indépendamment de la vitesse de rotation du moteur électrique 3, le dispositif de commande de fonctionnement 16 change un rapport de tension 5 divisée, en fonction de la vitesse de rotation du moteur électrique 3 en deux étapes, de façon à obtenir une tension divisée de la tension aux bornes de l'enroulement 3a, 3b ou 3c du moteur électrique 3. A cette fin, le dispositif de commande de fonctionnement 16 comprend un circuit intégré de contrôleur 10 16a, un circuit de détection de position 16b servant de moyen de détection de position, des résistances de commutation 16c et des résistances de tension divisée 16d servant de moyen de division et un circuit de commande de commutation 16e servant de moyen de changement. Le circuit intégré de contrôleur 16a présente généralement la même structure que celle du circuit intégré de contrôleur 6a conforme au premier mode de réalisation et il est également pourvu des résistances de tension divisée 16d. Chacune des résistances de tension divisée 16d possède une extrémité reliée 20 à chaque résistance de commutation 16c et l'autre extrémité reliée à la masse. Le circuit de détection de position 16b présente globalement la même structure que celle du circuit de détection de position 6b conforme au premier mode de réalisation. Cependant, comme 25 tension divisée de la tension aux bornes de chacun des enroulements 3a, 3b et 3c du moteur électrique 3, le circuit 16b reçoit une tension divisée en utilisant un rapport de tension divisée produit par les résistances de commutation 16c et les résistances de tension divisée 16d. Le circuit de détection de 30 position 16b est relié à des points de jonction avec les résistances de commutation 16c et les résistances de tension divisée 16d. Chacune des résistances de commutation 16c possède une première extrémité reliée à la borne de chaque enroulement 3a, 35 3b ou 3c et l'autre extrémité reliée à chaque résistance de tension divisée 16d, et possède en outre deux résistances 16f et 16g présentant une valeur ohmique différente l'une de l'autre. La résistance 16f présente une valeur ohmique R et la résistance 16g présente une valeur ohmique r. La valeur ohmique R est 40 supérieure à la valeur ohmique r. Sur la base des signaux de 17 2846486 commutation CS envoyés depuis le circuit de commande de commutation 16c, les résistances de commutation 16c commutent vers la résistance 16f lorsque le signal de commutation CS représente une rotation de vitesse élevée, et vers la résistance 5 16g lorsque le signal de commutation CS représente une rotation de faible vitesse. En conséquence, lorsque le moteur électrique 3 tourne à vitesse élevée, un rapport de tension divisée diminue grâce à la résistance 16f et aux résistances de tension divisée 16d, de façon à ce qu'une faible tension divisée par rapport à 10 la tension aux bornes de chacun des enroulements 3a, 3b et 3c soit appliquée en entrée du circuit de détection de position 16b. Par ailleurs, lorsque le moteur électrique 3 tourne à petite vitesse, un rapport de tension divisée augmente grâce aux résistances 16g et aux résistances de tension divisée 16d, de 15 façon à ce qu'une forte tension divisée par rapport à la tension aux bornes de chacun des enroulements 3a, 3b et 3c soit appliquée en entrée du circuit de détection de position 16b. Le circuit de commande de commutation 16e commande la commutation entre les valeurs ohmiques de chacune des 20 résistances de commutation 16c. Le circuit de commande de commutation 16e reçoit le signal VCO provenant du circuit intégré de contrôleur 16a. Lorsqu'une fréquence de l'oscillateur VCO est supérieure à une fréquence de commutation, le circuit de commande de commutation 16e règle le signal de commutation CS 25 représentant la rotation à vitesse élevée. Lorsque la fréquence de l'oscillateur VCO est inférieure à la fréquence de commutation, le circuit de commande de commutation 16e règle le signal de commutation CS représentant une rotation à petite vitesse. Le circuit de commande de commutation 16e envoie les 30 signaux de commutation CS aux résistances de commutation correspondantes 16c. La vitesse de rotation du moteur électrique 3 et la tension contre-électromotrice augmentent selon un rapport de un sur un. Par conséquent, lorsque la résistance de commutation 16c est réglée à la valeur ohmique 16g pour une 35 rotation à petite vite.sse, la fréquence de commutation est réglée à une fréquence pour commuter la résistance à la valeur ohmique 16f pour une rotation à vitesse élevée avant que la tension divisée équivalente à une tension admissible pour le circuit intégré de contrôleur 16a soit appliquée en entrée au 40 circuit intégré de contrôleur 16a pendant le traitement d'une augmentation de la vitesse de rotation du moteur électrique 3. Par exemple, parce que la vitesse maximum du moteur électrique 3 est de 200 000 tr/min, la fréquence de commutation est réglée à la fréquence de l'oscillateur VCO correspondante de l'ordre de 5 100 000 tr/min qui vaut la moitié de la vitesse maximum. De plus, prenant en considération le fait que la vitesse de rotation du moteur électrique 3 varie toujours, une considération est donnée à un hystérésis lors de la détermination de la fréquence de commutation de façon à obtenir 10 une commande stable. De plus, le circuit de commande de commutation 16e obtient les signaux de grilles Ca à Gf. Sur la base des signaux de grilles Ga à Gf, lorsque la branche supérieure est dans la section d'excitation VWa (lorsque le signal de grille de la 15 branche supérieure est à l'état "1"), le circuit de commande de commutation 16e règle le signal de commutation CS représentant une vitesse de rotation élevée pour ne pas permettre que la tension divisée appliquée en entrée au circuit intégré de contrôleur 16a dépasse la tension admissible du circuit intégré 20 de contrôleur 16a. Donc, dans la section d'excitation de branche supérieure VWa, la tension divisée de la tension aux bornes de chacun des enroulements 3a, 3b et 3c, appliquée en entrée du circuit intégré de contrôleur 16a est une tension résultant de la division de la tension d'alimentation de l'onduleur 5 par la 25 résistance 16f et la résistance 16d. On note que la section d'excitation de branche supérieure VWa, la tension aux bornes des enroulements 3a, 3b et 3c devient la tension d'alimentation de l'onduleur 5. Par conséquent, si la tension d'alimentation est divisée au niveau de la résistance 16g présentant une faible 30 valeur ohmique, une haute tension est fournie en sortie, qui peut alors dépasser la tension admissible du circuit intégré de contrôleur l6a. Par conséquent, pour la prévention de la commutation vers la résistance l6g même lorsque la vitesse de rotation du moteur électrique 3 est faible, le circuit de 35 commande de commutation 16e commute vers la résistance 16f pour une rotation à vitesse élevée, dans la section d'excitation de branche supérieure VWa. Un fonctionnement du système de turbocompresseur Il lorsque le moteur électrique 3 facilite la pression de suralimentation 19 2846486 du turbocompresseur 2 sera décrit en faisant référence aux figures 2 à 6. Lorsqu'un véhicule est accéléré, l'unité ECU du moteur thermique calcule une pression de suralimentation nécessitant 5 l'assistance du moteur électrique 3 sur la base d'une pression de suralimentation réelle du turbocompresseur 2 et d'une pression de suralimentation cible conforme à l'accélération, et envoie une valeur de consigne pour la quantité d'assistance requise au dispositif de commande de fonctionnement 16. Le circuit intégré de contrôleur 16a du dispositif de commande de fonctionnement 16 règle une fréquence de l'oscillateur VCO fondée sur la valeur de consigne provenant de l'unité ECU du moteur thermique. De plus, le circuit de détection de position 16b du 15 dispositif de commande de fonctionnement 16 obtient la tension divisée de la tension aux bornes de chacun des enroulements 3a, 3b et 3c du moteur électrique 3 à partir du point de jonction avec les résistances de commutation 16c et les résistances de tension divisée 16d. Le circuit de commande de commutation 16e 20 règle le signal de commutation CS comme signal représentant une rotation à vitesse élevée dans la section d'excitation de branche supérieure VWa. Dans les sections autres que la section d'excitation de branche supérieure VWa, le circuit 16e règle le signal de commutation CS comme signal représentant la rotation à 25 vitesse élevée ou comme signal représentant la rotation à petite vitesse sur la base de la fréquence de commutation mentionnée ci-dessus (présentant un hystérésis) et de la fréquence de l'oscillateur VCO. Sur la base du signal de commutation CS, les résistances de commutation 16c commutent vers la résistance 16f 30 lorsque le signal CS est le signal représentant une rotation à vitesse élevée, et vers la résistance 16g lorsque le signal CS est le signal représentant une rotation à petite vitesse. Pour cette raison, le circuit de détection de position 16c reçoit l'entrée sur la tension divisée déterminée avec l'un quelconque 35 des rapports de tension divisée des deux étapes: un faible rapport de tension divisée fourni pour la rotation à vitesse élevée et un grand rapport de tension divisée fourni pour la rotation à faible vitesse. Le fonctionnement, à la suite des événements ci-dessus, dans 40 le système de turbocompresseur 11 est le même que celui dans le 2846486 système de turbocompresseur 1 conforme au premier mode de réalisation, et la description est omise. Avec le dispositif de commande de fonctionnement 16, il est possible de limiter la plage de variations de tension divisée 5 détectée dans la section de non-excitation VWc à une petite plage même lorsque la fréquence de l'oscillateur VCO (la vitesse de rotation du moteur électrique 3) est modifiée, parce que le circuit de commande de commutation 16e permet à la résistance de commutation 16c de commuter entre les résistances 16f et 16g, 10 présentant une valeur ohmique différente l'une de l'autre, selon la vitesse de rotation du moteur électrique 3. Pour cette raison, il est possible, indépendamment de la vitesse de rotation du moteur électrique 3, que le dispositif de commande de fonctionnement 16 détecte des informations sur la position du 15 rotor en utilisant la tension contre-électromotrice générée aux bornes des enroulements 3a, 3b et 3c du moteur électrique 3. Par conséquent, le dispositif de commande de fonctionnement 16 est capable de commander en douceur l'entraînement du moteur électrique 3 au moyen de la même commande dans la pleine région 20 de rotation depuis une rotation à vitesse faible jusqu'à une rotation à vitesse élevée du moteur électrique 3. De plus, dans la section d'excitation de branche supérieure VWa, le dispositif de commande de fonctionnement 16 commute de force la valeur ohmique de la résistance de commutation 16c à la 25 valeur ohmique 16f. Donc, la tension divisée dépassant une tension admissible du circuit intégré de contrôleur 16a n'est pas appliquée en entrée du circuit intégré de contrôleur 16a. Alors que l'invention a été décrite en faisant référence à des modes de réalisation de celle-ci, on doit comprendre que 30 l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation. Au contraire, l'invention est destinée à couvrir diverses modifications et agencements équivalents. Par exemple, le mode de réalisation est appliqué au moteur électrique incorporé dans le système de turbocompresseur avec 35 moteur électrique, mais l'invention est applicable à un autre moteur électrique tel que celui utilisé dans une turbine à gaz ou autre. De plus, le mode de réalisation utilise un élément CAG pour changer en continu le rapport de tension divisée dans le premier 40 mode de réalisation, mais le rapport de tension divisée peut 21 2846486 être modifié en continu par un autre moyen, par exemple une résistance variable. De plus, le rapport de tension divisée est modifié en deux étapes au moyen de la commutation entre les deux valeurs ohmiques dans le second mode de réalisation, mais il 5 peut être changé selon une pluralité d'étapes, par exemple trois étapes. Encore en outre, le mode de réalisation utilise la fréquence de l'oscillateur VCO comme vitesse de rotation du moteur électrique, mais la vitesse de rotation du moteur électrique 10 peut être détectée par un capteur et la vitesse de rotation détectée peut être utilisée. Le gain est commandé de façon à ce que l'amplitude de l'onde sinusodale SW1 dans la section de non-excitation VWc devienne généralement constante dans le premier mode de réalisation, mais 15 le gain peut être commandé de façon à ce que l'amplitude de l'onde sinusodale SW1 dans la section de non-excitation VWc tombe à l'intérieur d'une plage prédéterminée, par exemple une limite supérieure de celle-ci est une valeur à laquelle le circuit de détection de position 6b ne tombera pas en panne et 20 une limite inférieure de celle-ci est une valeur qui peut être détectée par le circuit de détection de position 6b. Conformément aux modes de réalisation de l'invention, lorsque la tension aux bornes d'un enroulement est divisée de façon à obtenir une tension divisée de celle-ci, un rapport de 25 tension divisée est changé selon la vitesse de rotation du moteur électrique. Donc, il est possible de diminuer la différence de tension entre la tension divisée d'une tension contre-électromotrice générée lors d'une rotation à vitesse élevée et la tension divisée d'une tension contre-électromotrice 30 générée lors d'une rotation à petite vitesse. Ceci rend possible de détecter une position d'un rotateur sur la base de la tension contre-électromotrice indépendamment de la vitesse de rotation du moteur électrique. 22 2846486 REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande de fonctionnement destiné à commander un moteur électrique (3) qui fait tourner un rotateur 5 en utilisant une interaction entre un champ magnétique produit par un enroulement (3a, 3b, 3c) et un champ magnétique produit par un aimant, caractérisé en ce qu'il comprend: un moyen de détection de position (6a, 6d; 16b) destiné à détecter une position du rotateur sur la base d'une tension 10 contre- électromotrice générée aux bornes de l'enroulement (3a, 3b, 3c), un moyen de division (6c; 16c, 16d) destiné à diviser une tension aux bornes de l'enroulement (3a, 3b, 3c) et à fournir la tension divisée au moyen de détection de position 15 (6a, 6d; 16b), et un moyen de changement (6c; 16e) destiné à changer un rapport de tension divisée dans le moyen de division (6c; 16c, 16d) selon la vitesse de rotation du moteur électrique (3). 2. Dispositif de commande de fonctionnement selon la revendication 1, dans lequel lorsqu'une branche supérieure reliée à une alimentation (4) du moteur électrique (3) est excitée, le moyen de changement (6c; 16e) change le rapport de tension divisée en un rapport de tension divisée réglé lorsque 25 le moteur électrique (3) tourne à vitesse élevée. 3. Dispositif de commande de fonctionnement selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le moyen de changement (6c; 16e) diminue le rapport de tension divisée lorsque la vitesse de rotation du moteur électrique (3) augmente. 4. Dispositif de commande de fonctionnement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le moyen de changement (6c) change le rapport de tension divisée en continu 35 selon la vitesse de rotation du moteur électrique (3). 5. Dispositif de commande de fonctionnement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le moyen de changement (16e) change le rapport de tension divisée en une 23 2846486 pluralité d'étapes selon la vitesse de rotation du moteur électrique (3). 6. Procédé de commande d'un moteur électrique (3) utilisant 5 une interaction entre un champ magnétique produit par un enroulement (3a, 3b, 3c) et un champ magnétique produit par un aimant pour faire tourner un rotateur, caractérisé par les étapes consistant à: diviser une tension contre-électromotrice générée aux bornes 10 de l'enroulement (3a, 3b, 3c), changer un rapport selon lequel la tension contreélectromotrice est divisée en fonction de la vitesse de rotation du moteur électrique (3), et détecter une position du rotateur sur la base de la tension 15 contreélectromotrice divisée.