WO1997047079A1 - Dispositif de commande de moteur electrique pour direction assistee - Google Patents

Dispositif de commande de moteur electrique pour direction assistee Download PDF

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WO1997047079A1
WO1997047079A1 PCT/FR1997/000975 FR9700975W WO9747079A1 WO 1997047079 A1 WO1997047079 A1 WO 1997047079A1 FR 9700975 W FR9700975 W FR 9700975W WO 9747079 A1 WO9747079 A1 WO 9747079A1
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switching
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motor
regulation loop
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PCT/FR1997/000975
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Inventor
Pascal Desbiolles
Laurent Dinneweth
Michel Lajoie-Mazenc
Philippe Saint-Martin
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Renault SA
Original Assignee
Renault SA
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
    • H02P6/10—Arrangements for controlling torque ripple, e.g. providing reduced torque ripple
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/046—Controlling the motor

Definitions

  • the invention relates to motor vehicles and, more particularly, in such vehicles, a device for controlling the electric motor driving the steering shaft of the motor vehicle.
  • motor vehicles are equipped with a power steering which is of the type, either hydraulic, electro-hydraulic, or electric.
  • a power steering which is of the type, either hydraulic, electro-hydraulic, or electric.
  • electric power steering has the advantage of consuming energy only when requested by the driver, which reduces fuel consumption.
  • they make it possible to vary the gain in assistance with the speed of the vehicle without additional cost and to simplify the mounting of the steering system.
  • Electric power steering systems have been installed on light vehicles and all use a direct current electric motor. For heavier vehicles, the electric motor must provide greater assistance torque, which leads to the use of bulky and heavy motors which are difficult to accommodate near the steering. It has therefore been proposed to use motors with electronic commutation which have a higher power per unit mass (power per unit of mass) and which no longer have a brush collector.
  • Such an electronically commutated motor is for example described in French patent N ° 93,15941 published under N ° 2,714,773.
  • Motors with electronic switching for electric power steering corresponding to that described in the aforementioned patent have torque modulations which are felt at the wheel, such modulations can have several origins such as:
  • the object of the present invention is therefore to provide a device for controlling an electronically commutated motor for electric power steering which minimizes the undulations of the assistance torque in a wide range of torque and speed of rotation of the motor.
  • the invention relates to a device for controlling a three-phase motor with electronic switching for electric power steering, comprising:
  • a circuit for switching the currents in the phase windings of the motor comprising a plurality of switches
  • control circuit for controlling the switches of the switching circuit which supplies switching signals for the plurality of switches, said switching signals being modulated in width / duration
  • said control circuit comprising at least one so-called main regulation loop which sequentially supplies switching signals from two of the switches of the switching circuit to supply two phase windings, characterized in that said control circuit comprises a second regulation loop which provides sequentially switching signals from a third switch to supply the third phase winding.
  • FIG. 1 is a diagram of an electric power steering system implementing an electric motor control device according to the invention
  • FIG. 2 is a block diagram of an electric motor control device for electric power steering according to the invention.
  • FIG. 3 is a block diagram of the device for developing the auxiliary reference current for the second regulation loop of the diagram in Figure 2;
  • FIG. 4 is a simplified diagram of the power supply circuit with switches of the phase windings of the electronically switched motor
  • FIG. 5a is a diagram showing the conduction of the phases of the electronically commutated motor
  • FIG. 5b is a diagram showing the sequencing of the power switches of the phase windings of the switching motor electronic and corresponding to the main regulation loop;
  • FIG. 5c is a diagram showing the sequencing of the power switches controlled by the auxiliary regulation loop
  • FIG. 5d is a diagram showing the engine angle ⁇
  • - Figure 5e is a diagram showing the sequences
  • - Figures 5f, 5g and 5h are diagrams showing schematically the theoretical patterns of the currents in the various phase windings of the electronically switched motor
  • FIG. 6a is a diagram identical to that of FIG. 4 showing the conduction sequence in phases 1 and 3, and
  • Figure 6b is a diagram identical to that of Figure 4 showing the conduction sequence in phases 2 and 3 while the current in phase 1 is not yet zero.
  • An electric power steering system 10 comprises (FIG. 1) a steering column 12 which is fixed to a column tube 14 by means of rings 16.
  • the steering column 12 is connected, on one side to the steering wheel 30 of the vehicle and, on the other, to the front wheels via a rack (not shown).
  • the steering column 12 is equipped with a torsion bar 18 associated with a torque sensor Ct (not shown).
  • the electric assistance is carried out by an electric motor 20, the output shaft 22 of which drives the steering column 12, on the rack side, by means of a clutch 24, of a worm 26 meshing a toothed wheel 28 secured to the steering column 12.
  • the electric motor 20 is supplied by an accumulator battery via a switching circuit 34, the switches T1 to T6 (FIG. 2) are controlled by the signals supplied by a control circuit 36.
  • This control circuit 36 generates the control signals of the switches Tl to T6 from the following elements:
  • the switches T1 to T6 of the switching circuit 34 are connected two by two in series across the terminals of the battery 32 and the common point of each pair is connected to a winding L1, L2 and L3 (FIG. 4) of the stator of the motor.
  • the currents II, 12 and 13 in the windings L1, L2 and L3 are measured by a circuit 38 indicating a current Im and the position of the rotor is measured by an angular encoder 40.
  • the control circuit 36 comprises, on the one hand in a conventional manner, a first so-called main regulation loop 42 and, on the other hand, according to the invention, a second so-called auxiliary regulation loop.
  • the main regulation loop 42 comprises a pulse modulator in duration or width 46 which provides a signal modulated in width or duration, the modulation of which is a function of the difference between the measured current Im in the motor and a determined reference current Iref in a computer 52 by the torque Ct, the speed Vv of the vehicle and the speed Rm of the engine of the vehicle. This is this modulated signal which determines the opening and closing times of switches Tl to T6.
  • the switches which must be activated are selected by a selector 48 as a function of the position information supplied by the angular encoder 40 and the signals which it supplies, modulated in width, are applied to the switches T1 to T6 via a power circuit 50.
  • the auxiliary regulation loop 44 similarly to the main regulation loop, a pulse width modulator 56 and a selector 58 controlled by the position information of the rotor.
  • the reference current Iref of the modulator is replaced by an auxiliary current laux which is determined by a circuit 54 from the measured current Im, the error of the main regulation loop and the position information, supplied by the angular encoder 40, as will be explained in relation to FIG. 3.
  • the signals supplied by the selector 58, modulated in width are applied to the switches T1 to T6 via the power circuit 50.
  • the transistors T1 to T6 are switched to obtain in each phase winding the currents II, 12 and 13, the waveforms of which are shown respectively in the diagrams of FIGS. 5, 5f, 5g and 5h. These theoretical waveforms determine the succession of phases Pi, P2 and P3 according to the diagram in FIG. 5a and the sequencing of the switches Tl to T6 according to the diagram in FIG. 5b.
  • the switches T2 and T4 are conductive and currents II and 12 flow.
  • the waveforms of FIGS. 5f, 5g and 5h cannot be obtained because the currents in the windings cannot vary instantaneously and this results in ripples of current and therefore of torque which are reflected on the steering wheel. The direction.
  • the dynamics of the current which is established is greater than that of the current which is canceled.
  • the sum of the currents (Il + 12 + 13) being zero, the non-switched current presents a variation which generates a variation of the torque.
  • the main regulation loop 46 corrects this variation.
  • the purpose of the conduction of the third switch is to slow down, for high speeds of rotation, the decrease in the current which is canceled out, for example the current II for the interval "2", which means that it is necessary to intervene on the conduction of the switch Tl, when the switches T2 and T6 are conductive so as to reduce the current in the winding Ll.
  • the third switch is:
  • This third switch is obtained by a modulator regulator 56, analogous to the modulator regulator 46.
  • This modulator regulator 46 operates when the control of the modulator regulator 56 is saturated. But if this second regulation loop uses the current Iref as a reference, then, from a certain speed of rotation of the motor and for a given supply voltage, the current can no longer reach the set value. This has the effect of shifting the current with respect to the electromotive force, so that the torque then decreases very quickly.
  • the invention proposes to apply to this control loop an auxiliary setpoint current laux.
  • This auxiliary reference current makes it possible to maintain a current level in the motor so that the switching operations last 60 ° electrical.
  • the value of the auxiliary setpoint current laux is developed from the measurement of the current which is established at each start of phase conduction, the start time being determined by the angular encoder 40. At this measured value of the current, we add the error value e of the main loop to get laux.
  • the circuit which makes it possible to develop this will be described in relation to FIG. 3.
  • Figure 3 there is shown schematically the modulators 46 and 56 which develop the width modulation signals of the two control loops as well as the circuit 54 which supplies the auxiliary reference current laux.
  • the circuit 54 comprises a divider circuit 68 by a coefficient G equal to the gain of the main regulation loop and to which is applied a signal R supplied by the main loop. It also includes an adder circuit 76 which receives, on the one hand, the R / G signal supplied by the divider circuit 68 and, on the other hand, the signal Im. Finally, a memory sampling circuit 70, to which the signal resulting from the addition is applied (R / G + Im), makes it possible to keep in memory the value (R / G -f Im) at each determined switching instant by the angular encoder 40. It is this value (R / G + Im) at the sampling instant which constitutes the laux value applied to the auxiliary regulation loop 56.
  • this laux value is applied to an input of a comparator 78 whose other input receives the value Im of the current. It is the difference (laux - Im) which is used in a Proportional-Integral regulator 72 and a modulator 74 to supply the modulation signal of the third switch to be switched.
  • the signal R is derived from the main loop 46 which includes a comparator 60, one input of which receives the signal Iref and the other input of which receives the signal Im.
  • the invention has been described with a brushless motor with three phases and 2 pairs of poles, which corresponds to a phase conduction duration of 60 ° electrical or 30 ° mechanical, but it applies to other embodiments of this type of motor such as 3 phases and 3 pairs of poles.

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Abstract

Dispositif de commande d'un moteur polyphasé à commutation électronique pour direction assistée électrique. L'invention réside dans le fait que le circuit de commande (36) du circuit de commutation (34) comprend deux boucles de régulation (42, 44) dont l'une (42, 52) fournit séquentiellement des signaux de commutation de deux des six interrupteurs (T1 à T6) du circuit de commutation (34) pour alimenter deux enroulements de phase tandis que l'autre (44, 54) fournit séquentiellement des signaux de commutation d'un troisième interrupteur (T1 à T6) pour alimenter le troisième enroulement de phase. Application aux véhicules automobiles.

Description

DISPOSITIF DE COMMANDE DE MOTEUR ELECTRIQUE POUR
DIRECTION ASSISTEE
L'invention concerne les véhicules automobiles et, plus particulièrement, dans de tels véhicules, un dispositif pour commander le moteur électrique d'entraînement de l'arbre de direction du véhicule automobile. De plus en plus souvent, les véhicules automobiles sont équipés d'une direction assistée qui est du type, soit hydraulique, soit électro-hydraulique, soit électrique. Par rapport aux directions assistées, de type hydraulique ou électro-hydraulique, les directions assistées électriques présentent l'avantage de ne consommer de l'énergie que lorsqu'elles sont sollicitées par le conducteur, ce qui diminue la consommation de carburant. En outre, elles permettent de faire varier le gain d'assistance avec la vitesse du véhicule sans surcoût et de simplifier le montage du système de direction.
Des directions assistées électriques ont été installées sur des véhicules légers et utilisent toutes un moteur électrique à courant continu. Pour des véhicules plus lourds, le moteur électrique doit fournir un couple d'assistance plus grand, ce qui conduit à utiliser des moteurs volumineux et lourds qu'il est difficile de loger à proximité de la direction. Il a donc été proposé d'utiliser des moteurs à commutation électronique qui ont une puissance massique (puissance par unité de masse) plus élevée et qui n'ont plus de collecteur balai. Un tel moteur à commutation électronique est par exemple décrit dans le brevet français N° 93 15941 publié sous le N° 2 714 773. Les moteurs à commutation électronique pour direction assistée électrique correspondant à celui décrit dans le brevet précité présentent des modulations de couple qui sont ressenties au volant, de telles modulations peuvent avoir plusieurs origines telles que :
- le couple de détente du moteur,
- l'absence de chevauchement des F.E.M. trapézoïdales,
- les perturbations liées aux commutations des courants de phase à phase. Les deux premiers points sont intrinsèques au moteur et il existe des solutions modifiant les inclinaisons des encoches du stator, en utilisant un nombre pair de pôles et par phases fractionnaires. Le dernier point peut être résolu en contrôlant à la fois le courant qui s'établit dans une phase, le courant qui s'annule dans l'autre et prendre en compte la saturation de consigne courant pour les vitesses élevées de rotation du moteur. Le but de la présente invention est donc de réaliser un dispositif de commande d'un moteur à commutation électronique pour direction assistée électrique qui minimise les ondulations du couple d'assistance dans une large gamme de couple et de vitesse de rotation du moteur. L'invention concerne un dispositif de commande d'un moteur triphasé à commutation électronique pour direction assistée électrique comprenant :
- un circuit de commutation des courants dans les enroulements de phase du moteur comportant une pluralité d'interrupteurs,
- un circuit de commande des interrupteurs du circuit de commutation qui fournit des signaux de commutation de la pluralité d'interrupteurs, lesdits signaux de commutation étant modulés en largeur/durée, ledit circuit de commande comprenant au moins une boucle de régulation dite principale qui fournit séquentiellement des signaux de commutation de deux des interrupteurs du circuit de commutation pour alimenter deux enroulements de phase, caractérisé en ce que ledit circuit de commande comprend une deuxième boucle de régulation qui fournit séquentiellement des signaux de commutation d'un troisième interrupteur pour alimenter le troisième enroulement de phase.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d'un exemple particulier de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints dans lesquels :
- la figure 1 est un schéma d'un système de direction assistée électrique mettant en oeuvre un dispositif de commande de moteur électrique selon l'invention ;
- la figure 2 est un schéma fonctionnel d'un dispositif de commande de moteur électrique pour direction assistée électrique selon l'invention ;
- la figure 3 est un schéma fonctionnel du dispositif d'élaboration du courant de référence auxiliaire pour la deuxième boucle de régulation du schéma de la figure 2 ;
- la figure 4 est un schéma simplifié du circuit d'alimentation à interrupteurs des enroulements de phase du moteur à commutation électronique ;
- la figure 5a est un diagramme montrant la conduction des phases du moteur à commutation électronique ;
- la figure 5b est un diagramme montrant le séquencement des interrupteurs d'alimentation des enroulements de phase du moteur à commutation électronique et correspondant à la boucle de régulation principale ;
- la figure 5c est un diagramme montrant le séquencement des interrupteurs d'alimentation commandés par la boucle de régulation auxiliaire ;
- la figure 5d est un diagramme montrant l'angle moteur θ ;
- la figure 5e est un diagramme montrant les séquences ; - les figures 5f, 5g et 5h sont des diagrammes montrant schématiquement les allures théoriques des courants dans les différents enroulements de phase du moteur à commutation électronique ;
- la figure 6a est un schéma identique à celui de la figure 4 montrant la séquence de conduction dans les phases 1 et 3, et
- la figure 6b est un schéma identique à celui de la figure 4 montrant la séquence de conduction dans les phases 2 et 3 alors que le courant dans la phase 1 n'est pas encore nul.
Un système de direction assistée électrique 10 comprend (figure 1) une colonne de direction 12 qui est fixée sur un tube de colonne 14 par l'intermédiaire de bagues 16. La colonne de direction 12 est reliée, d'un côté au volant 30 du véhicule et, de l'autre, aux roues avant par l'intermédiaire d'une crémaillère (non représentée) . La colonne de direction 12 est équipée d'une barre de torsion 18 associée à un capteur du couple de torsion Ct (non représentée) . L'assistance électrique est réalisée par un moteur électrique 20 dont l'arbre de sortie 22 entraîne la colonne de direction 12, côté crémaillère, par l'intermédiaire d'un embrayage 24, d'une vis sans fin 26 engrenant une roue dentée 28 solidaire de la colonne de direction 12. Le moteur électrique 20 est alimenté par une batterie d'accumulateurs par l'intermédiaire d'un circuit de commutation 34 dont les interrupteurs Tl à T6 (figure 2) sont commandés par les signaux fournis par un circuit de commande 36. Ce circuit de commande 36 élabore les signaux de commande des interrupteurs Tl à T6 à partir des éléments suivants :
- de l'intensité du courant du moteur 20,
- de la position du rotor du moteur 20, - du couple de torsion Ct de la colonne de direction 12,
- de la vitesse Vv du véhicule,
- du régime Rm du moteur du véhicule.
Les interrupteurs Tl à T6 du circuit de commutation 34 sont connectés deux à deux en série aux bornes de la batterie 32 et le point commun de chaque couple est connecté à un enroulement Ll, L2 et L3 (figure 4) du stator du moteur. Les courants II, 12 et 13 dans les enroulements Ll, L2 et L3 sont mesurés par un circuit 38 indiquant un courant Im et la position du rotor est mesurée par un codeur angulaire 40.
Le circuit de commande 36 comprend, d'une part de manière classique, une première boucle de régulation dite principale 42 et, d'autre part, selon l'invention, une deuxième boucle de régulation dite auxiliaire.
La boucle de régulation principale 42 comprend un modulateur d'impulsions en durée ou largeur 46 qui fournit un signal modulé en largeur ou durée dont la modulation est une fonction de la différence entre le courant mesuré Im dans le moteur et un courant de référence Iref déterminé dans un calculateur 52 par le couple de torsion Ct, la vitesse Vv du véhicule et le régime Rm du moteur du véhicule. C'est ce signal modulé qui détermine les durées d'ouverture et de fermeture des interrupteurs Tl à T6.
Les interrupteurs qui doivent être activés sont sélectionnés par un sélecteur 48 en fonction des informations de position fournies par le codeur angulaire 40 et les signaux qu'il fournit, modulés en largeur, sont appliqués aux interrupteurs Tl à T6 par l'intermédiaire d'un circuit de puissance 50. La boucle de régulation auxiliaire 44 comprend, de manière similaire à la boucle de régulation principale, un modulateur d'impulsions en largeur 56 et un sélecteur 58 commandé par les informations de position du rotor. Cependant, le courant de référence Iref du modulateur est remplacé par un courant auxiliaire laux qui est déterminé par un circuit 54 à partir du courant mesuré Im, de l'erreur de la boucle de régulation principale et de l'information de position, fournie par le codeur angulaire 40, comme cela sera expliqué en relation avec la figure 3. Les signaux fournis par le sélecteur 58, modulés en largeur, sont appliqués aux interrupteurs Tl à T6 par l'intermédiaire du circuit de puissance 50.
Le fonctionnement de la boucle de régulation principale 42 sera expliqué à l'aide des figures 4, 5a, 5b et 5d à 5h en supposant que le moteur est du type décrit dans le brevet précité et comprend deux paires de pôles au rotor et trois enroulements de phase Ll, L2 et L3 au stator parcourus chacun respectivement par des courants II, 12 et 13. Les enroulements de phase Ll, L2, L3 sont le siège de forces électromotrices El, E2 et E3. Il est à noter que les diagrammes des figures 5a à 5h correspondent à un couple de signe positif. Sur la figure 4 et les figures 6a et 6b, les interrupteurs Tl à T6 ont été représentés par des transistors de type à effet de champ réalisés en technologie MOS (pour l'acronyme anglo-saxon Métal Oxide Semiconductor) et connus sous la dénomination MOSFET. Dans cette technologie, chaque transistor présente une diode en parallèle.
Les transistors Tl à T6 sont commutés pour obtenir dans chaque enroulement de phase les courants II, 12 et 13 dont les formes d'ondes sont représentées respectivement sur les diagrammes des figures 5, 5f, 5g et 5h. Ces formes d'ondes théoriques déterminent la succession des phases Pi, P2 et P3 selon le diagramme de la figure 5a et le séquencement des interrupteurs Tl à T6 selon le diagramme de la figure 5b. Ainsi, pour obtenir les courants de l'intervalle "1" (figure 5e) correspondant à 30° < Θ < 60° (figure 5d) , il faut que les interrupteurs Tl et T6 soient fermés (conducteurs) de sorte qu'un courant II circule dans l'enroulement Ll (voir le trajet de courant sur figure 6a) et qu'un courant 13 = - Il circule dans l'enroulement L3 , ; aucun courant 12 ne circule dans l'enroulement L3 car on doit toujours avoir : Il + 12 + 13 = 0.
De manière similaire, pour obtenir les courants 12 et 13 de l'intervalle "2", il faut que T2 et T6 soient conducteurs et on obtient le trajet de la figure 6b.
Pour l'intervalle suivant "3", les interrupteurs T2 et T4 sont conducteurs et des courants II et 12 circulent. Pour différentes raisons, les formes d'ondes des figures 5f, 5g et 5h ne peuvent être obtenues car les courants dans les enroulements ne peuvent pas varier instantanément et il en résulte des ondulations de courant et donc de couple qui se répercutent sur le volant de la direction. Ainsi, à faible vitesse de rotation du moteur électrique ou en fonctionnement en génératrice de la machine, la dynamique du courant qui s'établit est plus grande que celle du courant qui s'annule. La somme des courants (Il + 12 + 13) étant nulle, le courant non commuté présente une variation qui engendre une variation du couple. En boucle ouverte, la boucle de régulation principale 46 corrige cette variation. A vitesse élevée de rotation du moteur électrique, la pente du courant qui s'annule est plus grande que celle du courant qui s'établit du fait de la forte valeur de la force électromotrice, il y a donc apparition d'une variation du courant non commuté de sens opposé au cas de la faible vitesse de rotation. Cette variation est corrigée, selon la présente invention, en mettant en oeuvre une seconde boucle de régulation dite auxiliaire qui permet de contrôler la descente du courant dans la phase qui n'est plus alimentée. Cette boucle de régulation dite auxiliaire introduit une commutation supplémentaire sur un troisième interrupteur alors que la boucle de régulation principale agit sur deux interrupteurs comme le montrent les diagrammes des figures 5b et 5c. La conduction du troisième interrupteur a pour but de ralentir, pour des vitesses élevées de rotation, la décroissance du courant qui s'annule, par exemple le courant II pour l'intervalle "2", ce qui signifie qu'il faut intervenir sur la conduction de l'interrupteur Tl, lorsque les interrupteurs T2 et T6 sont conducteurs de manière à réduire le courant dans l'enroulement Ll.
Pour les autres couples d'interrupteurs, le troisième interrupteur est :
- l'interrupteur T6 pour le couple T2, T4 (intervalle "3") , - l'interrupteur T2 pour le couple T3 , T4 (intervalle "4") ,
- l'interrupteur T4 pour le couple T3 , T5 (intervalle "5"), - l'interrupteur T3 pour le couple Tl, T5 (intervalle "0") ,
- l'interrupteur T5 pour le couple Tl, T6 (intervalle "1") .
La durée de conduction de ce troisième interrupteur est obtenue par un régulateur modulateur 56, analogue au régulateur modulateur 46. Ce régulateur modulateur 46 fonctionne quand la commande du régulateur modulateur 56 est saturée. Mais si cette seconde boucle de régulation utilise le courant Iref comme référence, alors, à partir d'une certaine vitesse de rotation du moteur et pour une tension d'alimentation donnée, le courant ne peut plus atteindre la valeur de consigne. Ceci a pour effet de déphaser le courant par rapport à la force contre électromotrice, de sorte que le couple décroît alors très rapidement.
Pour pallier cet inconvénient, l'invention propose d'appliquer à cette boucle de régulation un courant de consigne auxiliaire laux. Ce courant de consigne auxiliaire permet de maintenir un niveau de courant dans le moteur de manière que les commutations durent 60° électrique.
La valeur du courant de consigne auxiliaire laux est élaboré à partir de la mesure du courant qui s'établit à chaque début de conduction de phase, l'instant de début étant déterminé par le codeur angulaire 40. A cette valeur mesurée du courant, on ajoute la valeur d'erreur e de la boucle principale pour obtenir laux. Le circuit qui permet d'élaborer laux sera décrit en relation avec la figure 3. Sur la figure 3, on a représenté schématiquement les modulateurs 46 et 56 qui élaborent les signaux de modulation en largeur des deux boucles de régulation ainsi que le circuit 54 qui fournit le courant de référence auxiliaire laux.
Le circuit 54 comprend un circuit diviseur 68 par un coefficient G égal au gain de la boucle principale de régulation et auquel est appliqué un signal R fourni par la boucle principale. Il comprend également un circuit additionneur 76 qui reçoit, d'une part, le signal R/G fourni par le circuit diviseur 68 et, d'autre part, le signal Im. Enfin, un circuit d'échantillonnage à mémoire 70, auquel est appliqué le signal résultant de l'addition (R/G + Im) , permet de garder en mémoire la valeur (R/G -f Im) à chaque instant de commutation déterminé par le codeur angulaire 40. C'est cette valeur (R/G + Im) à l'instant d'échantillonnage qui constitue la valeur laux appliquée à la boucle de régulation auxiliaire 56. Plus précisément, cette valeur laux est appliquée à une entrée d'un comparateur 78 dont l'autre entrée reçoit la valeur Im du courant. C'est la différence (laux - Im) qui est utilisée dans un régulateur Proportionnel-Intégral 72 et un modulateur 74 pour fournir le signal de modulation du troisième interrupteur à commuter.
Le signal R est dérivé de la boucle principale 46 qui comprend un comparateur 60 dont une entrée reçoit le signal Iref et dont l'autre entrée reçoit le signal Im. La différence e = Iref - Im est appliquée à un régulateur 62 du type Proportionnel-Intégral suivi d'un amplificateur à saturation 64. C'est le signal de sortie du régulateur 62 après saturation dans l'amplificateur 64 qui constitue le signal R = G.e appliqué, d'une part, au circuit diviseur 68 et à l'amplificateur à saturation 66.
Le fonctionnement est alors le suivant. Lorsque la valeur de e est faible, c'est-à-dire lorsque la durée de commutation est inférieure à 60°, la valeur de R est égale à G.e de sorte qu'à la sortie du circuit additionneur 76, on a laux = e + Im = Iref. Par contre, lorsque la durée de commutation est supérieure à 60°, la valeur e est élevée et le régulateur est saturé, il en résulte que la division de R par G dans le circuit diviseur 68 donne une valeur inférieure à e de sorte que laux est inférieure à Iref. Ceci a pour conséquence de modifier la modulation du troisième interrupteur dans le sens souhaité de manière que le courant qui décroît soit nul au moment de la commutation, c'est-à- dire à 60° électrique ou 30° mécanique.
L'invention a été décrite avec un moteur sans balai à trois phases et 2 paires de pôles, ce qui correspond à une durée de conduction des phases de 60° électrique ou 30° mécanique mais elle s'applique à d'autres réalisations de ce type de moteur telles que 3 phases et 3 paires de pôles.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de commande d'un moteur polyphasé à commutation électronique pour direction assistée électrique de véhicule automobile comprenant :
- un circuit de commutation (34) des courants (II, 12, 13) dans les enroulements (Ll, L2 , L3) de phase du moteur comportant une pluralité d'interrupteurs (Tl à T6) ,
- un circuit de commande (36) du circuit de commutation (34) qui fournit des signaux de commutation de la pluralité d'interrupteurs (Tl à T6) , lesdits signaux de commutation étant modulés en largeur/durée, ledit circuit de commande comprenant au moins une boucle de régulation dite principale (42, 52) qui fournit séquentiellement des signaux de commutation de deux des interrupteurs (Tl à T6) du circuit de commutation
(34) pour alimenter deux enroulements de phase, caractérisé en ce que ledit circuit de commande (36) comprend une deuxième boucle de régulation (44, 54) qui fournit séquentiellement des signaux de commutation d'un troisième interrupteur (Tl à T6) pour alimenter le troisième enroulement de phase.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que : - la première boucle de régulation (42) est asservie à une valeur de référence (Iref) fournie par un calculateur (52) en fonction des valeurs du couple de torsion (Ct) de la colonne de direction (12) , de la vitesse (Vv) du véhicule automobile et du régime moteur (Rm) , - la deuxième boucle de régulation (44, 54) est asservie à une valeur de référence auxiliaire (laux) fournie par un dispositif (54) en fonction du courant (Im) mesuré dans les enroulements de phase, de la position angulaire (Θ) , du rotor du moteur et de la valeur (e, R) de l'erreur de la première boucle de régulation.
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif (54) fournissant la valeur de référence auxiliaire (laux) comprend :
- un circuit diviseur (68) qui divise la valeur d'erreur amplifiée (R) de la première boucle de régulation par le gain (G) de ladite boucle, - un circuit additionneur (76) pour additionner la valeur fournie par le circuit diviseur (68) à la valeur mesurée (Im) du courant du moteur, et
- un circuit mémoire (70) pour mémoriser la valeur résultant de l'addition à chaque instant de commutation de phase, la valeur mémorisée étant la valeur de référence auxiliaire (laux) de la deuxième boucle de régulation.
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