Brevet FR3054939A1 — publié le 20180209

PROCEDE DE BLOCAGE D'UN MOTEUR SYNCHRONE POUR VEHICULE AUTOMOBILE L'invention a pour objet un procédé de détection de blocage d'un moteur synchrone sans balai pour véhicule automobile, comprenant un stator muni d'une pluralité de bobines et un rotor, ledit moteur étant dépourvu de capteur de position du rotor. De manière connue, pour que le moteur puisse convertir une énergie électrique en énergie mécanique, le rotor est animé d'un mouvement de rotation. Généralement, le rotor est de type interne et tourne dans le stator successivement autour de chacune des bobines. Quand le moteur se bloque, le rotor ne tourne plus autour des bobines ; il devient alors immobile ou entre dans un état vibratoire, ce qui engendre une panne moteur. Usuellement, un moteur comporte des capteurs, par exemple à effet Hall, pour connaître en temps réel la position du rotor. De tels capteurs permettent de détecter les blocages du moteur, du fait que le rotor reste immobile dans le stator. Néanmoins, de tels capteurs ont un coût non négligeable et il peut être avantageux de ne pas intégrer ces capteurs au moteur. Dans ce cas, un procédé connu reconstruit la position du rotor à partir notamment de la vitesse de rotation du rotor. Toutefois, pour des vitesses faibles du rotor, on constate que les blocages du moteur ne sont pas correctement détectés par ce procédé. Le but de l'invention est de remédier à cet inconvénient. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de détection de blocage d'un moteur synchrone sans balai pour véhicule automobile, comprenant un stator muni d'une pluralité de bobines et un rotor, ledit moteur étant 3054939 2 dépourvu de capteur de position du rotor, ledit procédé comprenant au moins une séquence de deux étapes : - une étape de comparaison d'une amplitude d'une force contre-électromotrice générée par une rotation du rotor au passage devant 5 chacune desdites bobines à une valeur seuil, et - une étape de détermination de blocage selon un résultat de l'étape de comparaison. Ainsi, le blocage du rotor est détecté grâce à un critère relatif à l'amplitude de la force contre-électromotrice, qui s'avère bien plus o discriminant que le critère de vitesse de l'art antérieur. Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé comprend une étape de détermination de la valeur seuil. Selon une autre caractéristique de l'invention, la valeur seuil est une valeur expérimentale ou modélisée de la force contre-électromotrice dans 15 un état de fonctionnement normal du moteur diminuée d'une valeur donnée. Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé comprend une étape d'estimation de l'amplitude de la force contre-électromotrice, préalablement à l'étape de comparaison. Selon une autre caractéristique de l'invention, la valeur seuil est comprise 20 entre 300 mV et 750 mV, et de préférence entre 450 mV et 550 mV. Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé comprend une étape d'indication de blocage du moteur si la valeur de la force contre-électromotrice est inférieure ou égale à la valeur seuil. Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé comprend une 25 étape d'arrêt puis de redémarrage du moteur si l'amplitude de la force contre-électromotrice est inférieure ou égale à la valeur seuil. Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé comprend au moins une deuxième séquence de deux étapes de comparaison et de 3054939 3 détermination de blocage puis une étape d'arrêt puis de redémarrage du moteur si, dans ladite au moins deuxième séquence de deux étapes, l'amplitude de la force contre-électromotrice est inférieure ou égale à la valeur seuil. 5 Selon une autre caractéristique de l'invention, le procédé comprend une au moins une troisième séquence de deux étapes de comparaison et de détermination de blocage puis une étape d'indication de blocage du moteur si, dans ladite au moins troisième séquence de deux étapes de comparaison et de détermination de blocage, la valeur de la force contre- io électromotrice est inférieure ou égale à la valeur seuil. L'invention a également pour objet une utilisation du procédé détection de blocage d'un moteur d'un moteur synchrone sans balai tel que décrit précédemment à un moteur d'un ventilateur d'un dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation de véhicule automobile. 15 L'invention a également pour objet un programme d'ordinateur comprenant une suite d'instructions mettant en oeuvre les étapes du procédé tel que décrit précédemment lorsqu'elles sont exécutées par un processeur. L'invention a également pour objet un support de stockage non transitoire 20 lisible par ordinateur comprenant un programme d'ordinateur tel que décrit. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 illustre un chronogramme d'un procédé de détection de 25 blocage d'un moteur selon la présente invention ; et - la figure 2 illustre une évolution au cours du temps d'une amplitude d'une force contre-électromotrice générée respectivement dans un état de fonctionnement normal du moteur (courbe en trait plein) et dans un état de blocage (courbe en traits discontinus). 3054939 4 Procédé de détection de blocage L'invention a pour objet un procédé de détection de blocage d'un moteur synchrone sans balai pour véhicule automobile, comprenant un stator muni d'une pluralité de bobines et un rotor, ledit moteur étant dépourvu de 5 capteur de position du rotor. Le procédé est référencé 1 sur les figures. Par blocage du moteur, on entend en particulier que le rotor est immobile ou dans un état vibratoire. Comme visible sur la figure 1, le procédé 1 comprend au moins une io séquence de deux étapes : - une étape de comparaison 2 d'une amplitude F d'une force contre-électromotrice générée par une rotation du rotor au passage devant chacune desdites bobines à une valeur seuil S, et - une étape de détermination de blocage 3 selon un résultat de l'étape 15 de comparaison 2. De préférence, le procédé 1 comprend une étape préalable de détermination de la valeur seuil S, référencée 4. Avantageusement, la valeur seuil S est une valeur expérimentale ou modélisée de la force contre-électromotrice dans un état de fonctionnement 20 normal du moteur, Fn, diminuée d'une valeur donnée, notée E. Par exemple, ladite valeur donnée c est comprise entre 10% de la valeur Fn et 50% de la valeur Fn. Comme visible sur la figure 1, le procédé 1 comprend une étape d'estimation 5 de l'amplitude de la force contre-électromotrice, 25 préalablement à l'étape de comparaison 2. L'amplitude de la force contre-électromotrice est estimée d'un calcul basé sur : 3054939 5 - les courants mesurés dans les phases du moteur, - un modèle numérique du moteur (tenant compte d'une valeur d'inductance et de résistance d'une phase). L'estimation de l'amplitude de la force contre-électromotrice est connue 5 d'une note d'application AN1078 de la société dénommée Microchip Technology. Si la valeur de la force contre-électromotrice est inférieure ou égale à la valeur seuil S, le procédé comprend avantageusement plusieurs séquences des deux étapes 2 et 3 afin de vérifier que le résultat de la première io séquence n'est pas erroné. Dans ce cas, le procédé 1 comprend alors une étape 6 d'arrêt puis de redémarrage du moteur. Ensuite, le procédé comprend une deuxième séquence des deux étapes 2 et 3. 15 Si le résultat de l'étape de détermination de blocage indique encore que la valeur de la force contre-électromotrice est inférieure ou égale à la valeur seuil S, alors, à nouveau, le procédé comprend une étape 6 d'arrêt puis de redémarrage du moteur, suivie d'une troisième séquence des étapes 2 et 3. Si le résultat de l'étape de détermination de blocage indique à l'issue de 20 la troisième séquence indique que la valeur de la force contre- électromotrice est inférieure ou égale à la valeur seuil S, le procédé comprend une étape d'indication de blocage du moteur, référencée 7. Dans un mode de réalisation plus simple, le procédé 1 comprend l'étape 7 d'indication de blocage du moteur si la valeur de la force contre- 25 électromotrice est inférieure ou égale à la valeur seuil à l'issue de l'étape 3 de la première séquence. La figure 2 illustre des résultats expérimentaux pour un moteur à une vitesse de 400 tr/min en fonctionnement normal (courbe 21) et dans un état 3054939 6 vibratoire (courbe 22). Pour une force contre-électromotrice de 2,4 V pour 1000 tr/min, l'amplitude Fn de la force contre-électromotrice est de l'ordre de 1V, comme illustré dans la courbe 21 de la figure 2. 5 La courbe 22 illustre un blocage du rotor dans un état vibratoire. Dans cet état, l'amplitude de la force contre-électromotrice est de l'ordre de 250 mV. La valeur seuil S est choisie comprise entre 300 mV et 750 mV, et notamment entre 450 mV et 550 mV. io De préférence, la valeur seuil S est choisie de l'ordre de 50% de la valeur F, c'est-à-dire de l'ordre de 500 mV. L'amplitude mesurée dans l'état vibratoire étant inférieure à la valeur seuil S, le procédé 1 détecte le blocage du rotor. Avantages 15 Grâce au procédé selon la présente invention, un seul critère sur l'amplitude de la force contre-électromotrice permet de déterminer de façon fiable un problème de blocage du moteur, quelle que soit la vitesse préalable du rotor. REVENDICATIONS1. Procédé de détection de blocage d'un moteur synchrone sans balai pour véhicule automobile, comprenant un stator muni d'une pluralité de bobines et un rotor, ledit moteur étant dépourvu de capteur de position du rotor, ledit procédé comprenant au moins une séquence de deux étapes : - une étape de comparaison (2) d'une amplitude (F) d'une force contre-électromotrice générée par une rotation du rotor au passage devant chacune desdites bobines à une valeur seuil (S), et - une étape de détermination de blocage (3) selon un résultat de l'étape o de comparaison (2). 2. Procédé de détection de blocage selon la revendication 1, comprenant une étape de détermination (4) de la valeur seuil (5). 3. Procédé de détection de blocage selon l'une des revendications 1 ou 2, dans lequel la valeur seuil (S) est une valeur expérimentale ou modélisée 15 de la force contre-électromotrice dans un état de fonctionnement normal du moteur (Fn) diminuée d'une valeur donnée (c). 4. Procédé de détection de blocage selon l'une des revendications précédentes, comprenant une étape d'estimation de l'amplitude de la force contre-électromotrice, préalablement à l'étape de comparaison. 20 5. Procédé de détection de blocage selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la valeur seuil (S) est comprise entre 300 mV et 750 mV, et de préférence entre 450 mV et 550 mV. 6. Procédé de détection de blocage selon l'une des revendications précédentes, comprenant une étape d'indication de blocage du moteur (7) 25 si la valeur de la force contre-électromotrice (F) est inférieure ou égale à la valeur seuil (S). 7. Procédé de détection de blocage selon l'une des revendications 1 à 5, comprenant une étape d'arrêt puis de redémarrage du moteur (6) si 3054939 8 l'amplitude de la force contre-électromotrice (F) est inférieure ou égale à la valeur seuil (S). 8. Procédé de détection de blocage selon la revendication précédente, comprenant au moins une deuxième séquence de deux étapes de 5 comparaison et de détermination de blocage (2, 3) puis une étape d'arrêt puis de redémarrage du moteur (6) si, dans ladite au moins deuxième séquence de deux étapes, l'amplitude de la force contre-électromotrice (F) est inférieure ou égale à la valeur seuil (S). 9. Procédé de détection de blocage selon la revendication précédente, o comprenant une au moins une troisième séquence de deux étapes de comparaison et de détermination de blocage (2, 3) puis une étape d'indication de blocage du moteur si, dans ladite au moins troisième séquence de deux étapes de comparaison et de détermination de blocage (2, 3), la valeur de la force contre-électromotrice (F) est inférieure ou égale 15 à la valeur seuil (S). 10. Utilisation du procédé détection de blocage d'un moteur d'un moteur synchrone sans balai selon l'une des revendications précédentes à un moteur d'un ventilateur d'un dispositif de chauffage, ventilation et/ou climatisation de véhicule automobile. 20 11. Programme d'ordinateur comprenant une suite d'instructions mettant en oeuvre les étapes du procédé selon l'une des revendications 1 à 9 lorsqu'elles sont exécutées par un processeur. 12. Support de stockage non transitoire lisible par ordinateur comprenant un programme d'ordinateur selon la revendication précédente. 25