Brevet FR3157291A1 — publié le 20250627

L’invention concerne un procédé de contrôle de la vitesse de rotation d’un rotor d’un moteur électrique de traction (18) d’un véhicule automobile (10) comportant un groupe motopropulseur comprenant le moteur électrique, un capteur de régime de rotation du rotor, un train (12) accouplé au groupe motopropulseur, des roues (12.1,12.2) associées au train et un calculateur ABS/ESP (35), le procédé comportant des étapes de : a) Réception d’une valeur de vitesse de rotation des roues du calculateur ABS/ESP ; b) Détermination d’une valeur de vitesse de rotation du rotor du moteur électrique à partir de la valeur de vitesse de rotation des roues ; c) Comparaison de la valeur de vitesse de rotation du rotor avec une valeur de vitesse de rotation mesurée par le capteur de régime de rotation du rotor ; et, d) Si une différence est relevée, déclenchement d’une configuration associée de fonctionnement en mode dégradé du groupe motopropulseur. (Fig. 1) ProcÉDÉ de contrÔle de la vitesse de rotation d’un rotor de moteur Électrique de traction dans un vÉhicule automobile Domaine technique de l’invention L’invention concerne, de façon générale, le domaine technique du contrôle du fonctionnement d’un moteur électrique de traction au sein d’un véhicule automobile électrique. En particulier, l’invention concerne un procédé de contrôle de la vitesse de rotation d’un rotor d’un moteur électrique de traction d’un groupe motopropulseur d’un véhicule automobile électrique ou hybride. État de la technique antÉrieure Aujourd’hui, une vitesse de rotation d’un rotor de moteur électrique de traction est mesurée via un capteur de régime de rotation équipant le rotor. De telles mesures de la vitesse de rotation mesurée interviennent dans le cadre d’une maîtrise du couple moteur du moteur électrique de traction, lors d’un fonctionnement d’un groupe motopropulseur équipé du moteur électrique de traction. En particulier, le calculateur pilotant le groupe motopropulseur vérifie ainsi si la consigne de régime de rotation demandée est bien respectée en la comparant avec l’information de la mesure de la vitesse de rotation effective du rotor renvoyée par ledit capteur de régime de rotation. Si le calculateur constate une différence, alors il cherche à corriger le fonctionnement du groupe motopropulseur jusqu’à obtenir une adéquation entre la consigne et la mesure effective. En effet, cette information de régime ou vitesse de rotation du rotor (nommée W) est utilisée pour calculer un couple effectif C en sortie de rotor du moteur électrique de traction, où C = U x I x µ / W, U étant la tension et I le courant aux bornes du moteur électrique de traction, µ un paramètre propre au moteur électrique de traction. Donc si l’information de vitesse de rotation W est fausse ou erronée à cause d’une défaillance du capteur de régime de rotation, ou d’un court-circuit sur le capteur ou autre, le calcul du couple C en sortie du rotor du moteur électrique de traction est erroné. La gravité est importante d’un point de vue de la sécurité (Gravité ASIL C), car le calcul du couple devient faux et ce calcul intervient pour contrôler que le moteur électrique de traction ne fait pas de surcouple ou de sous-couple et que donc la consigne de couple du calculateur pilotant le groupe motopropulseur est bien respectée et plus largement par le fonctionnement du moteur électrique de traction. Par conséquent, le risque de sécurité est trop important pour avoir comme unique surveillance le retour d’information du capteur de régime de rotation du rotor. L’invention vise à remédier à tout ou partie des inconvénients de l’état de la technique en proposant notamment une solution permettant une mesure et une surveillance précises de la vitesse de rotation instantanée d’un rotor d’un moteur électrique de traction entraînant un train d’un véhicule automobile électrique. Pour ce faire, il est proposé, selon un premier aspect de l’invention, un procédé de contrôle de la vitesse de rotation d’un rotor d’un moteur électrique de traction d’un véhicule automobile comportant un groupe motopropulseur comprenant le moteur électrique de traction, un capteur de régime de rotation du rotor, un train accouplé au groupe motopropulseur, des roues associées au train et un calculateur ABS/ESP, le procédé comportant des étapes de : Réception d’une valeur de vitesse de rotation des roues de la part du calculateur ABS/ESP ; Détermination d’une valeur de vitesse de rotation du rotor du moteur électrique de traction à partir de la valeur de vitesse de rotation des roues réceptionnée ; Comparaison de la valeur de vitesse de rotation du rotor ainsi déterminée avec une vitesse de rotation mesurée par le capteur de régime de rotation du rotor ; et, Selon un mode de réalisation, lors de l’étape c), un écart est calculé entre la valeur de vitesse de rotation du rotor et la valeur de vitesse de rotation mesurée par le capteur de régime de rotation du rotor. Selon un mode de réalisation, lors de l’étape c), le procédé calcule un écart en pourcentage de l’écart calculé. Selon un mode de réalisation, lors de l’étape d), si l’écart calculé ou l’écart en pourcentage est supérieur à une valeur seuil EWmel, EWmel% prédéterminée, le procédé déclenche le mode dégradé de fonctionnement du groupe motopropulseur. Selon un mode de réalisation, lors de l’étape d), le procédé déclenche le mode dégradé de fonctionnement du groupe motopropulseur si la valeur de vitesse de rotation mesurée par le capteur de régime de rotation du rotor est inférieure à une valeur seuil SWmel prédéterminée, et si l’écart calculé est supérieur à la valeur seuil EWmel prédéterminée. Selon un mode de réalisation, le procédé déclenche le mode dégradé de fonctionnement du groupe motopropulseur si la valeur de vitesse de rotation mesurée par le capteur de régime de rotation du rotor est supérieure à une valeur seuil SWmel prédéterminée, et si l’écart en pourcentage calculé est supérieur à la valeur seuil EWmel% prédéterminée. Selon un mode de réalisation, le mode dégradé de fonctionnement du groupe motopropulseur comporte une demande de mise à l’arrêt du véhicule automobile. Selon un mode de réalisation, le mode dégradé de fonctionnement du groupe motopropulseur comporte une réduction du couple du moteur électrique de traction de sorte à limiter une vitesse du véhicule automobile, notamment entre 15 et 25 km/h. Selon un mode de réalisation, le procédé comporte une étape préliminaire de déclenchement dans lequel les étapes a) à d) sont réalisées si le moteur électrique de traction est en fonctionnement. Selon un autre aspect encore de l’invention, il est prévu un véhicule automobile comportant un groupe motopropulseur comprenant un moteur électrique de traction, un capteur de régime de rotation du rotor, un train accouplé au groupe motopropulseur, des roues associées au train et un calculateur ABS/ESP, ainsi qu’un calculateur agencé de sorte à mettre en œuvre un procédé de surveillance présentant l’une des caractéristiques techniques précédentes. brÈve description des figures D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui suit, en référence aux figures annexées, qui illustrent : FIG. 1 : vue schématique partielle d’un véhicule automobile électrique mettant en œuvre un procédé de contrôle selon l’invention. description DÉTAILLÉE d’un mode de rÉalisation La FIG. 1 illustre de manière schématique un véhicule automobile électrique 10 ou hybride. Il comporte un train 12 entraîné par un groupe motopropulseur arrière comprenant un moteur électrique de traction ou machine électrique 18, d’un réducteur ou d’une boîte de vitesse 19 et d’un système de crabotage 21 du groupe motopropulseur permettant de craboter ou de décraboter le groupe motopropulseur des transmissions transversales qui sont reliées aux roues 12.1 et 12.2 du train. Une interface d’alimentation 25 permet de connecter le moteur électrique de traction 18 à une batterie de traction 26. Un calculateur 26 est connecté au moteur électrique de traction 18 d’une part, et d’autre part au système de crabotage 21 afin de piloter le groupe motopropulseur du véhicule automobile électrique 10. Il est à noter que le système de crabotage 21 est optionnel et peut ne pas être présent en variante de réalisation. De plus, de manière connue en soi, le véhicule automobile électrique 10 comporte un calculateur ABS/ESP 30 (ABS est l’acronyme anglo-saxon pour « Anti-Blocking Système » ou système antiblocage, et ESP est l’acronyme anglo-saxon pour « Electronic Stability Program » ou programme électronique de stabilité, encore appelé correcteur électronique de trajectoire). Afin de fonctionner, le calculateur ABS/ESP 30 reçoit en permanence des informations de régime de capteurs de régime de roue 31,32, ici au nombre de deux et associés respectivement aux roues 12.1,12.2 du véhicule automobile électrique 10. Chaque capteur de régime de roue 31, 32 comporte un codeur angulaire qui mesure le déplacement angulaire de la roue associée. Connaissant un développé de ladite roue associée, le calculateur ABS/ESP 30 en déduit une vitesse du véhicule automobile électrique 10. Le codeur angulaire comprend une roue dentée ou cible solidaire en rotation de la roue et d’un lecteur qui détecte un passage des dents de la cible. Connaissant le nombre de dents de la cible réparties uniformément sur une circonférence de cette dernière, le calculateur ABS/ESP 30 estime la distance parcourue par la roue, distance qui, intégrée à un temps, permet de connaître la vitesse du véhicule automobile électrique 10 au niveau de la roue considérée. Pour assurer un fonctionnement sûr et optimal du système ABS/ESP du véhicule automobile électrique 10. Les calculateurs 26 et ABS/ESP 30 sont connectés l’un à l’autre de sorte à pourvoir échanger des informations. Nous allons maintenant décrire en détail un procédé de contrôle de la vitesse de rotation d’un rotor d’un moteur électrique de traction selon l’invention. En remarque liminaire, nous allons rappeler le calcul d’un couple moteur effectif C en sortie de rotor du moteur électrique de traction 18. En sortie du moteur électrique de rotation 18, est installé un capteur de régime moteur bidirectionnel, car le plus souvent les moteurs électriques de tractions sont capables de tourner dans les deux sens de rotation. Très souvent, la marche arrière sur un véhicule automobile électrique ou hybride n’est pas faite au moyen d’un changement d’un jeu d’engrenage dans la boîte de vitesses 19, mais par un changement de sens de rotation du moteur électrique de traction, qui provoque un changement de sens de rotation des roues 12.1,12.2 du véhicule automobile électrique ou hybride. C’est uniquement grâce à ce capteur de régime bidirectionnel, le calculateur 26 détermine le couple C en sortie de moteur électrique de traction. Le moteur électrique de traction reçoit une puissance électrique à ses bornes d’entrée de l’interface d’alimentation 25 de la part de la batterie de traction 23 : Pelec = U x I, avec Pelec qui est la puissance électrique en entrée du moteur électrique de traction, U, la tension et I, le courant aux bornes de l’interface d’alimentation 25. De là, une puissance mécanique est calculée : Pméca = C x W, avec Pméca qui est la puissance mécanique en sortie du moteur électrique de traction, C, le couple en sortie de moteur électrique de traction, et W, le régime ou la vitesse de rotation du rotor du moteur électrique de traction. La relation entre Pméca et Pélec est la suivante : Pméca = Pélec x µ, où µ est un coefficient de rendement du moteur électrique de traction qui est mesurée sur banc pour chaque pas de régime, de couple, pour chaque pas de tension, pour chaque pas de courant d’alimentation et pour chaque pas de température de stator du moteur électrique de traction. Une cartographie des valeurs de µ est ainsi apprise et stockée dans une mémoire du calculateur 26. De là, C x W = U x I x µ Donc, C = U x I x µ / W En pratique, le calculateur 26 mesure ou reçoit l’information de la tension aux bornes du moteur électrique de traction, l’information du courant prélevé par le moteur électrique de traction 18 et l’information du régime de rotation du rotor du moteur électrique de traction 18. Le calculateur 26 déduit le coefficient de rendement grâce à la vitesse de rotation rotor du moteur électrique de traction 18, de la température du stator, du courant prélevé par le moteur électrique de traction 18 et de la tension aux bornes de l’interface d’alimentation 25 du moteur électrique de traction 18. Et ainsi, le calculateur 26 détermine le couple que le moteur électrique de traction 18 fournit à la chaîne de traction par la formule C = U x I x µ / W. Dans un premier temps, le calculateur 26 reçoit une information de vitesse, « Vvhl », des roues 12.1,12.2 de la part du calculateur ABS/ESP 30. D’autre part, le calculateur 26 reçoit aussi de la part du capteur de régime de rotation du rotor, une information du régime ou de la vitesse de rotation du rotor. (Wmel). De plus, le calculateur 26 reçoit une information de courant, « Imel », aux bornes d’alimentation de l’interface d’alimentation 25, donc d’un niveau de courant consommé par le moteur électrique de traction. D’autre part, le calculateur 26 possède une valeur de la développée de roue (Droue) et une valeur d’une démultiplication de réducteur (Dred) du réducteur 19. Ces deux valeurs sont enregistrées dans une mémoire lors d’une mise au point du procédé de surveillance de la vitesse de rotation d’un rotor d’un moteur électrique de traction selon l’invention. Il est à noter que le procédé de contrôle de la vitesse de rotation d’un rotor d’un moteur électrique de traction selon l’invention n’est opérationnel que lorsque le moteur électrique de traction 18 est en fonctionnement, c’est-à-dire quand une valeur absolue de courant consommé aux bornes de l’interface d’alimentation 25 est supérieure à un seuil, Slmax, prédéterminé. Par exemple, Slmax est de l’ordre de grandeur de 5A. Une fois opérationnelle, le procédé de contrôle de la vitesse de rotation d’un rotor d’un moteur électrique de traction selon l’invention calcule une vitesse de rotation théorique du rotor, « WmelTheo », du moteur électrique de traction 18 à partir des informations précédentes reçues, à savoir : WmelTheo = Vvhl x 1000 x Dred / Rroue / 60. Ensuite, le procédé de contrôle de la vitesse de rotation d’un rotor d’un moteur électrique de traction selon l’invention effectue une étape de calcul d’un écart entre la valeur Wmel reçue du capteur de régime de rotation du rotor et la valeur de WmelTheo ainsi calculée : EWmel = |WmelTheo – Wmel|. Le procédé de contrôle de la vitesse de rotation d’un rotor d’un moteur électrique de traction selon l’invention détermine aussi un écart en pourcentage de cet écart EWmel : EWmel% = EWmel x 100 / Wmel. Puis le procédé de contrôle de la vitesse de rotation d’un rotor d’un moteur électrique de traction selon l’invention compare ces deux écarts ainsi calculés avec un critère prédéterminé. Dans un premier cas de figure, une valeur de Wmel est inférieure à un seuil de vitesse de rotation SWmel prédéterminé, calibrable lors de la mise au point du procédé de contrôle de la vitesse de rotation d’un rotor d’un moteur électrique de traction selon l’invention, par exemple de l’ordre de 100 tr/min. Donc, si la valeur de Wmel est inférieure à SWmel, le procédé de contrôle de la vitesse de rotation d’un rotor d’un moteur électrique de traction selon l’invention vérifie qu’une valeur de EWmel est inférieure à une valeur seuil SEWmel prédéterminée. Si c’est le cas, le procédé de contrôle de la vitesse de rotation d’un rotor d’un moteur électrique de traction selon l’invention « juge » la situation normale et n’engage pas de mode dégradé de fonctionnement du groupe motopropulseur. En revanche, si la valeur de EWmel est supérieure à SEWmel, alors le procédé de contrôle de la vitesse de rotation d’un rotor d’un moteur électrique de traction selon l’invention « juge » la situation anormale et critique et engage un mode dégradé de fonctionnement du groupe motopropulseur. SEWmel est un seuil d’écart de régime de rotation du rotor entre le mesuré et le calculé, calibrable lors de la mise au point du procédé de contrôle de la vitesse de rotation d’un rotor d’un moteur électrique de traction selon l’invention, par exemple, 3,5 tr/min. Dans un deuxième cas de figure, la valeur de Wmel est supérieure au seuil de vitesse de rotation SWmel. Dans cette situation, le procédé de contrôle de la vitesse de rotation d’un rotor d’un moteur électrique de traction selon l’invention vérifie qu’une valeur de EWmel% est inférieure à un seuil SEWmel%. Si c’est le cas, le procédé de contrôle de la vitesse de rotation d’un rotor d’un moteur électrique de traction selon l’invention « juge » la situation normale et n’engage pas de mode dégradé de fonctionnement du groupe motopropulseur. En revanche, si la valeur de EWmel% est supérieur au seuil SEWmel%, alors le procédé de contrôle de la vitesse de rotation d’un rotor d’un moteur électrique de traction selon l’invention « juge » la situation anormale et critique et engage un mode dégradé de fonctionnement du groupe motopropulseur. SEWmel% est un seuil d’écart de régime de rotation du rotor entre le mesuré et le calculé, calibrable lors de la mise au point du procédé de contrôle de la vitesse de rotation d’un rotor d’un moteur électrique de traction selon l’invention, par exemple 4%. Si le procédé de contrôle de la vitesse de rotation d’un rotor d’un moteur électrique de traction selon l’invention engage un mode dégradé de fonctionnement, ce dernier effectue les étapes suivantes. Le procédé de contrôle de la vitesse de rotation d’un rotor d’un moteur électrique de traction selon l’invention enregistre un code défaut dans la mémoire du calculateur 26. Ce code défaut a pour but de pouvoir être lu par les services après-vente lors d’une prochaine visite, indiquant un « régime de rotor de la machine électrique » erronée. Puis, le procédé de contrôle de la vitesse de rotation d’un rotor d’un moteur électrique de traction selon l’invention allume un voyant « stop » au niveau d’un tableau de bord du véhicule automobile électrique ou hybride, pour demander l’arrêt du véhicule automobile électrique ou hybride. En variante, le procédé de contrôle de la vitesse de rotation d’un rotor d’un moteur électrique de traction selon l’invention indique au groupe motopropulseur en de réduire le couple du moteur électrique de traction de manière que la vitesse du véhicule automobile électrique ou hybride soit entre 15 et 25km/h. Cette vitesse est calibrée lors de la phase de mise au point du mode dégradé. De plus, le procédé de contrôle de la vitesse de rotation d’un rotor d’un moteur électrique de traction selon l’invention comporte une étape de rétablissement du fonctionnement du groupe motopropulseur. Ce rétablissement se fait suite à une succession de coupure contact puis démarrage contact (deux appuis successifs sur un bouton START/DEMARRER ou double action d’une clef de contact), et que l’information venant du capteur de régime de rotation du rotor du moteur électrique de traction 18 soit conforme au moment du démarrage contact. Si le défaut de l’information du capteur de régime de rotation du rotor du moteur électrique de traction est toujours présent, le procédé de contrôle de la vitesse de rotation d’un rotor d’un moteur électrique de traction selon l’invention réengage le mode dégradé de fonctionnement du groupe motopropulseur, vu ci-dessus. Sinon, le service après-vente, une fois le problème identifié et réparé, a la possibilité d’effacer le code défaut et de remettre le véhicule automobile électrique ou hybride dans un comportement normal. Si le service après-vente n’intervient pas sur le véhicule automobile électrique ou hybride et que l’information du capteur de régime de rotation du rotor du moteur électrique de traction revient conforme à la valeur théorique WmelTheo, le code défaut passe d’un état de défaut permanent à un état de défaut fugitif au prochain cycle de coupure contact/démarrage contact. Ainsi le service après-ventes pourra voir que ce défaut est remonté et qu’il n’est plus actif. Il ressort de ce qui précède que la mise en œuvre d’un procédé de contrôle de la vitesse de rotation d’un rotor d’un moteur électrique de traction selon l’invention permet d’assurer que l’information du régime de rotation du rotor mesurée par le capteur de régime de rotation rotor est conforme. Si ce n’est pas le cas, un tel procédé de contrôle de la vitesse de rotation d’un rotor d’un moteur électrique de traction selon l’invention permet d’engager une procédure de sécurisation du véhicule automobile électrique ou hybride et de ces occupants. Un tel procédé de contrôle de la vitesse de rotation d’un rotor d’un moteur électrique de traction selon l’invention permet d’assurer la sécurité du véhicule automobile électrique ou hybride et de ses utilisateurs par une maîtrise de la génération d’un couple moteur au niveau du moteur électrique de traction. Un défaut de cette maîtrise peut entraîner des risques d’accélération intempestive dangereuse. Naturellement, l’invention est décrite dans ce qui précède à titre d’exemple. Il est entendu que la personne de l’art est à même de réaliser différentes variantes de réalisation de l’invention sans pour autant sortir du cadre de l’invention. Il est souligné que toutes les caractéristiques, telles qu’elles se dégagent pour une personne de l’art à partir de la présente description, des dessins et des revendications attachées, même si concrètement elles n’ont été décrites qu’en relation avec d’autres caractéristiques déterminées, tant individuellement que dans des combinaisons quelconques, peuvent être combinées à d’autres caractéristiques ou groupes de caractéristiques divulguées ici, pour autant que cela n’a pas été expressément exclu ou que des circonstances techniques rendent de telles combinaisons impossibles ou dénuées de sens. Procédé de contrôle de la vitesse de rotation d’un rotor d’un moteur électrique de traction (18) d’un véhicule automobile (10) comportant un groupe motopropulseur comprenant le moteur électrique de traction, un capteur de régime de rotation du rotor, un train (12) accouplé au groupe motopropulseur, des roues (12.1,12.2) associées au train et un calculateur ABS/ESP (35), le procédé comportant des étapes de : Réception d’une valeur de vitesse de rotation des roues de la part du calculateur ABS/ESP ; Détermination d’une valeur de vitesse de rotation du rotor du moteur électrique de traction à partir de la valeur de vitesse de rotation des roues réceptionnée ; Comparaison de la valeur de vitesse de rotation du rotor ainsi déterminée avec une valeur de vitesse de rotation mesurée par le capteur de régime de rotation du rotor ; et, Si une différence est relevée lors de la comparaison, déclenchement d’une configuration associée de fonctionnement en mode dégradé du groupe motopropulseur. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lors de l’étape c), un écart est calculé entre la valeur de vitesse de rotation du rotor et la valeur de vitesse de rotation mesurée par le capteur de régime de rotation du rotor. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que, lors de l’étape c), le procédé calcule un écart en pourcentage de l’écart calculé. Procédé selon l’une des revendications 2 à 3, caractérisé en ce que, lors de l’étape d), si l’écart calculé ou l’écart en pourcentage est supérieur à une valeur seuil EWmel, EWmel% prédéterminée, le procédé déclenche le mode dégradé de fonctionnement du groupe motopropulseur. Procédé selon l’une des revendications 2 à 3, caractérisé en ce que, lors de l’étape d), le procédé déclenche le mode dégradé de fonctionnement du groupe motopropulseur si la valeur de vitesse de rotation mesurée par le capteur de régime de rotation du rotor est inférieure à une valeur seuil SWmel prédéterminée, et si l’écart calculé est supérieur à la valeur seuil EWmel prédéterminée. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que, lors de l’étape d), le procédé déclenche le mode dégradé de fonctionnement du groupe motopropulseur si la valeur de vitesse de rotation mesurée par le capteur de régime de rotation du rotor est supérieure à une valeur seuil SWmel prédéterminée, et si l’écart en pourcentage calculé est supérieur à la valeur seuil EWmel% prédéterminée. Procédé selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le mode dégradé de fonctionnement du groupe motopropulseur comporte une demande de mise à l’arrêt du véhicule automobile. Procédé selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le mode dégradé de fonctionnement du groupe motopropulseur comporte une réduction du couple du moteur électrique de traction de sorte à limiter une vitesse du véhicule automobile, notamment entre 15 et 25 km/h. Procédé selon l’une des revendications 1à 8, caractérisé en ce que le procédé comporte une étape préliminaire de déclenchement dans lequel les étapes a) à d) sont réalisées si le moteur électrique de traction est en fonctionnement. Véhicule automobile (10), caractérisé en ce qu’il comporte un groupe motopropulseur comprenant un moteur électrique de traction (18), un capteur de régime de rotation du rotor, un train (12) accouplé au groupe motopropulseur, des roues (12.1,12.2) associées au train et un calculateur ABS/ESP (35), caractérisé en ce que le véhicule automobile comporte un calculateur (26) agencé de sorte à mettre en œuvre un procédé de contrôle selon l’une des revendications 1 à 9.