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WO2018050991A1 - Procédé d'alimentation d'une charge inductive - Google Patents

Procédé d'alimentation d'une charge inductive Download PDF

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Publication number
WO2018050991A1
WO2018050991A1 PCT/FR2017/052399 FR2017052399W WO2018050991A1 WO 2018050991 A1 WO2018050991 A1 WO 2018050991A1 FR 2017052399 W FR2017052399 W FR 2017052399W WO 2018050991 A1 WO2018050991 A1 WO 2018050991A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
transistor
inductive load
switches
current
case
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/FR2017/052399
Other languages
English (en)
Inventor
Angelo Pasqualetto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Automotive GmbH
Continental Automotive France SAS
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
Continental Automotive France SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive GmbH, Continental Automotive France SAS filed Critical Continental Automotive GmbH
Priority to CN201780056207.2A priority Critical patent/CN109690934B/zh
Priority to US16/330,190 priority patent/US10479402B2/en
Publication of WO2018050991A1 publication Critical patent/WO2018050991A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B62D5/0481—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 monitoring the steering system, e.g. failures
    • B62D5/0487—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 monitoring the steering system, e.g. failures detecting motor faults
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/34—Testing dynamo-electric machines
    • G01R31/343—Testing dynamo-electric machines in operation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01H—ELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H71/00—Details of the protective switches or relays covered by groups H01H73/00 - H01H83/00
    • H01H71/10—Operating or release mechanisms
    • H01H71/12—Automatic release mechanisms with or without manual release
    • 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
    • H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
    • H02P7/03—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for controlling the direction of rotation of DC motors
    • H02P7/04—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for controlling the direction of rotation of DC motors by means of a H-bridge circuit
    • 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
    • H02P8/00—Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
    • H02P8/36—Protection against faults, e.g. against overheating or step-out; Indicating faults

Definitions

  • the present invention relates generally to the supply of inductive loads.
  • It relates more particularly to the detection of anomalies, and more specifically of short-circuits that may appear in a switching structure such as for example a switch bridge used to drive a current in an inductive load.
  • the invention finds applications, in particular, in the automotive field. It can be implemented, for example, in an electronic circuit incorporating a switching structure such as a bridge of H-transistors.
  • a motor vehicle has many inductive loads such as electric motors. These electric motors can also be used in electronic actuator control systems. This may be, for example a throttle control device (or ETC device, the English acronym “Electronic Throttle Control”), or a flue gas recirculation valve (or device EGR, the English acronym “Exhaust Gas Recirculation”), or any other valve used in engine control. More generally, it may be any other equipment powered by an electric motor, such as a window regulator for example.
  • the supply of such inductive loads generally uses a switching structure such as a switch bridge arranged in H.
  • An H bridge comprises four power switches, namely two "high” switches or switches on the power supply side. positive, for example a battery, and two switches or switches “down” on the side of a negative power supply or electrical ground of the motor vehicle.
  • Each switch generally comprises a power MOS transistor (of the "Metal Oxide Semiconductor").
  • a sequence of analog control signals of the four switches is generated from a setpoint control signal.
  • the setpoint control signal and the analog control signals are generally pulse width modulated signals, or PWM ("Pulse Width Modulation") signals.
  • PWM Pulse Width Modulation
  • the duty cycle of the PWM signals controls the amount of current injected into the inductive load and therefore, on average, the intensity of the current in this inductive load.
  • the H-bridge is operated in specific and authorized configurations. Other configurations are conversely prohibited, such as a configuration where a high and a low switch would be closed together creating a short circuit between the battery and ground.
  • short-circuits occur either at an H-bridge output or at the inductive load.
  • the discrimination of a ground or battery short circuit of an H-bridge output with respect to a short circuit of the inductive load (winding of the electric motor in short circuit) is not trivial. Indeed, a simple short-circuit detection using a current measurement at each transistor does not sometimes make it possible to know if the short-circuit comes from a contact of an output to ground. or battery or inductive load.
  • the invention provides a method for detecting a short circuit in an H-bridge type structure coupled to an inductive load without movement of the latter.
  • the proposed solution thus keeps the same position of the inductive load during the detection of the short circuit.
  • a first aspect of the invention proposes a method of supplying an inductive load comprising:
  • An H-bridge switching structure coupled to a positive power supply and to an electrical ground and comprising first, second, third and fourth switches distributed over two branches of the H-bridge, said four switches being arranged relative to each other; to said inductive load such that closing a first pair of switches formed by the first and third switches allows a current to flow through the inductive load in a direct direction, and closing a second pair of switches, including the second and fourth switches allows the passage of a current through the inductive load in a reverse direction,
  • the feeding process comprising the following steps:
  • step b) characterized in that it furthermore comprises, when an anomaly is detected by means of the current measurement means at a switch during step a) or step b), the steps following:
  • step d) identifying whether the anomaly was detected during step a) or step b),
  • the first duration has a time equal to the second duration.
  • the first duration has a different time at the second duration.
  • the third duration has a time different from the time of the second duration.
  • FIG. 1 is a block diagram of an example of a switching structure comprising an H bridge
  • FIGS. 2a and 2b are graphs showing a periodic command signal modulated in pulse width, and the corresponding evolution of the current in the controlled inductive load
  • FIGS. 3a, 3b, 3c and 3d are diagrams illustrating control configurations of an inductive load using the H-bridge of FIG. 1, and
  • FIG. 4 is a graph illustrating a short circuit in the structure of the H-bridge.
  • FIG. 1 shows a structure of a conventional H 2 bridge which comprises, among other things, four power switches each consisting of, for example, a power MOS transistor ("Metal Oxide Semiconductor").
  • the H 2 bridge is coupled via a first pin 4 to a positive power supply and via a second pin 6 to a negative power supply.
  • Positive diet can be a battery of a motor vehicle delivering a voltage + VDC
  • the negative power supply can be an electrical ground of the battery and / or the motor vehicle.
  • the H 2 bridge further comprises a first control output 8 and a second control output 10.
  • An inductive load 12 is coupled between the first control output e and the second control output 10.
  • the inductive load 12 is example an electric motor.
  • the H 2 bridge also comprises a first transistor M1 coupled between the first pin 4 and the first control output 8; a second transistor M2 coupled between the second pin 6 and the first control output 8; a third transistor M3 coupled between the second pin 6 and the second control output 10 and finally a fourth transistor M4 coupled between the first pin 4 and the second control output 10.
  • the first transistor M1 and the fourth transistor M4 can also be called high transistors ("high side" in English).
  • the second transistor M2 and the third transistor M3 can also be called low transistors ("low side" in English).
  • a first analog signal S1, a second analog signal S2, a third analog signal S3 and finally a fourth analog signal S4 are respectively applied to the transistors M1 to M4.
  • the H 2 bridge through the state of transistors M1 to M4, controls the inductive load 12.
  • the transistors M1, M2, M3 and M4 are driven by logic signals but what classifies these signals in the analog category is a floating voltage reference of the high transistors, and on the other hand the management of the slopes of switching of some transistors.
  • the analog signals S1 to S4 come from a control signal (not shown in Figure 1) having a variable duty cycle or also called initial signal PWM; of the acronym "Puise Width Modulation".
  • such an initial PWM signal is, at each period T, in a first logic state determined among the logic high and low states during a first fraction of the period T, and in another logic state during the remainder. of the period T.
  • the initial signal PWM is in the logic high state for a period t 0 less than the period T, called the activation duration.
  • the duty cycle of the initial signal PWM d ⁇ m is given by:
  • the duty cycle of the initial signal PWM, d ⁇ m can vary between 0% and 100%. It is acceptable that short circuit detection be fully operational between 20% and 80%, but it is preferable that it be between 10% and 90%.
  • FIG. 2b shows the evolution of the instantaneous value of a current IM in the inductive load 12 obtained in response to the initial signal PWM of FIG. 2a.
  • the IM current increases in the inductive load 12 to a determined maximum value.
  • This maximum value corresponds to the ratio of the supply voltage + VCC divided by the value of a total resistance.
  • the H 2 bridge is then controlled in a first or a second state as will be presented later.
  • the IM current decreases towards a zero value. Due to the inductive nature of the inductive load 12, the ups and downs of the IM current are gently sloping, instead of following the shape of the square edges of the initial signal PWM.
  • the average value ⁇ IM> of the IM current is given by:
  • R is essentially the value of the impedance of the inductive load 12.
  • the other resistive elements are values of the on-state resistances of the transistors M1 to
  • M4 named RDSON, and resistors of wires, connections, and printed circuit tracks.
  • the H 2 bridge can be controlled preferably in three states or possible configurations, described below with reference to FIGS. 3a, 3b. and 3c.
  • the pair formed by the first transistor M1 and the third transistor M3 makes it possible, when these transistors are on (closed switches), to circulate a current through the inductive load 12 in a first direction, from + VCC to electric mass, as indicated by an arrow in Figure 3a.
  • the second transistor M2 and the fourth transistor M4 are then blocked (open switches).
  • the pair formed by the second transistor M2 and the fourth transistor M4 makes it possible, when these transistors are on (closed switches), to circulate a current through the inductive load 12 in the other direction, again from + VCC to electrical ground, as indicated by the arrow in Figure 3b.
  • the first transistor M1 and the third transistor M3 are then blocked (open switches).
  • the first transistor M1 and the fourth transistor M4 are off (open switches) and the second transistor M2 and the third transistor M3 are on (closed switches).
  • the direction of the current is then imposed by the inductive load 10.
  • This state is called a state of "freewheeling". It can be controlled consecutively to an operation of the H 2 bridge in the first state or the second state mentioned above, after the opening of the first transistor M1 or the fourth transistor M4, respectively.
  • the H 2 bridge is implemented, i.e. it is optimally designed, for a determined freewheel state.
  • the H 2 bridge is implemented for a "low" free-wheel state like that illustrated in FIG. 3c.
  • the two transistors participating in the low freewheel that is to say the second transistor M2 and the third transistor M3, have in most implementations very close switching times to have a warming up slightly lower.
  • the H 2 bridge can also be placed in a fourth state illustrated by Figure 3d.
  • the first transistor M1 and the fourth transistor M4 are on (closed switches) and the second transistor M2 and the third transistor M3 are off (open switches).
  • This state is called a "high" freewheel condition. It can be controlled consecutively to an operation of the H 2 bridge in the first state or the aforesaid second state, after the opening of the second transistor M2 or the third transistor M3, respectively. The direction of the current is then imposed by the inductive load 12.
  • H 2 bridge Other configurations of the H 2 bridge are, on the contrary, prohibited, such as for example a configuration where the first transistor M1 and the second transistor M2 would pass in order to avoid connecting the positive power supply through the first pin 4 to the electrical ground through the second pin 6 of the H-bridge 2.
  • Other configurations are also prohibited and will be presented later.
  • the invention is not limited to this type of switching structure. In particular, it also applies to a half-bridge switching structure, that is to say with two power MOS transistors only and after reconstituting an H bridge from two half-bridges.
  • the embodiment of the power switch or switches shown in FIGS. 3a, 3b, 3c and 3d is only a non-limiting example.
  • These switches may each comprise another type of transistor than the transistor, for example a Bipolar Junction Transistor (BJT), an IGBT transistor ("Insulated Gate Bipolar Transistor”) instead of a transistor.
  • BJT Bipolar Junction Transistor
  • IGBT IGBT transistor
  • MOS Metal Organic Switches
  • They may also include an assembly of such transistors, possibly with other components such as resistors, capacitors, etc.
  • a short circuit at the inductive load 12 is characterized by a sharp decrease in its impedance (resistance and inductance). Short-circuits in general, that is to say at each transistor of the H 2 bridge, and especially the short circuits at the inductive load 12 are likely to affect the proper operation of the bridge. H 2 can go to destruction.
  • FIG. 4 illustrates a typical current rise across a transistor of the H 2 bridge during the presence of a short circuit. One of the transistors triggers the disjunction then when the current flowing through it is above a threshold value named Icc at a time named tcc. Means known to those skilled in the art are used to achieve these disjunctions.
  • the present invention proposes a method for controlling the H 2 bridge adapted to discriminate a short circuit of the inductive load 12 of another short circuit applied to the H 2 bridge.
  • the method presented below uses short detectors. circuits known to those skilled in the art such as, for example, means for measuring the current at each transistor M1 to M4. This current measurement is of course only possible when the transistor is closed.
  • the architecture used to design this type of current detector is well known to those skilled in the art, it will not be more detailed here.
  • the method of the present invention does not use a current detector at the level of the inductive load 12.
  • the H 2 bridge can assume the states shown in FIGS. 3a to 3d.
  • Table 1 shows the different states of transistors M1 to M4 as a function of the initial PWM signal and of the DIR signal in the case of a low freewheel implementation, that is to say on the electric ground side as mentioned above.
  • Table 1 States of the transistors (M1 to M4) as a function of the control signal
  • Cases 1, 2, 3, 5, 7, 8, 12 and 14 of Table 1 are considered impossible because open switches can not be detected.
  • the eight remaining cases, ie cases 4, 6, 9, 10, 11, 13, 15 and 16 of Table 1 will be analyzed in the description below.
  • Case 4 corresponds to a high state of the signal DIR and to a high state of the initial signal PWM.
  • the first transistor M1 and the third transistor M3 are on and the second transistor M2 and the fourth transistor M4 are off.
  • the control of these transistors is performed by the signals S1 to S4 derived from the initial signal PWM.
  • Case 4 corresponds to the state of the H 2 bridge of FIG. 3a, that is to say that a current flows through the first transistor M1, the inductive load 12 and the third transistor M3. It is possible that a short circuit of the inductive load 12 occurs during the application of the analog signals S1 to S4 on the transistors M1 to M4, that is to say the actuation of the inductive load 12; or during its operation, that is to say when the inductive load 12 is already active, for example when the electric motor is running. Such a short circuit causes a sudden rise in the current in the circuit corresponding to the first transistor M1, the inductive load 12 and the third transistor M3 causing either a disjunction of the first transistor M1 or a disjunction of the third transistor M3.
  • the hypothesis is that the first transistor M1 triggers the disjunction first.
  • the first transistor M1 and the third transistor M3 have slightly different intrinsic characteristics and therefore slightly different sensitivities that can justify such a disjunction of the first transistor. transistor M1.
  • the method of the present invention proposes, in the case where a current rise is detected at the first transistor M1 when the H 2 bridge is in case 4, to know if this rise in current comes from a short circuit. ground at the first control output 8 or a short circuit of the inductive load 12.
  • This first test step consists of a modification of the state of the third transistor M3 of a being switched to a blocked state. A new activation of the first transistor M1 in the same state and a change in the state of the fourth transistor M4, that is to say, from a blocked state to an on state.
  • This modification of the states of the transistors mentioned above makes it possible to pass the bridge in H 2 in a high freewheel mode corresponding to Figure 3c. As mentioned above in the description, this high freewheel state is not that adopted in the preparation of Table 1 but is authorized by the control structure of the H 2 bridge.
  • This first test step and thus the modification of the states of the transistors is performed after the detection of a short circuit.
  • the inductive load 12 is an electric motor, then the latter may be in a deceleration phase or at a standstill.
  • the method of the present invention is able to detect the origin of the short circuit.
  • the first transistor M1 triggers again the disjunction, that is to say that a sudden current rise is detected through the first transistor M1 then this has for meaning the presence of a short circuit between the first control output 8 and the ground.
  • the inductive load 12 is not activated during this test, which avoids a displacement or a drift of the latter.
  • this second test step in which only the first transistor M1 is conducting.
  • this second test step if a rise in current is again detected, this means the presence of a short circuit on the first control output 8. In the case where there is no rise of current detected at the first transistor M1 then this means the presence of a short circuit at the inductive load 12.
  • this second test step allows after a rise in current has been detected in the case 4 to know the origin of the short circuit only by the deactivation of the third transistor M3.
  • Case 6 corresponds to a low state of the signal DIR and a high state of the initial signal PWM.
  • the second transistor M2 the fourth transistor M4 are on and the first transistor M1 and the third transistor M3 are off.
  • Case 6 corresponds to the state of the H 2 bridge of Figure 3b, that is to say that a current flows through the fourth transistor M4, the inductive load 12 and the second transistor M2. It is possible that a short circuit of the inductive load 12 occurs and causes a sudden rise in the current in the corresponding circuit. This rise in current can cause a disjunction either from the second transistor M2 or from the fourth transistor M4.
  • case 6 according to the table, we start from the hypothesis where it is the fourth transistor M4 which triggers the disjunction first.
  • a third test step is performed and consists of a change in the state of the second transistor M2 of a being switched to a blocked state.
  • This modification of the states of certain transistors makes it possible to pass the H 2 bridge in a high freewheel mode, illustrated in FIG. 3d.
  • This third test step is performed after the short circuit has been detected in the corresponding circuit. Once the freewheel high made, following the disjunction from the fourth transistor M4 in the case 6, the method of the present invention is able to detect the origin of said short circuit.
  • this third step and its high freewheel phase it is possible to determine whether the short-circuit detected is a short-circuit to ground at the second control output 10, or a short-circuit. at the level of the inductive load 12. In addition, in the case 6, the inductive load 12 is not activated during this test.
  • a fourth test step is proposed instead of the third test step in which only the fourth transistor M4 is conducting.
  • the fourth test step allows after a current rise has been detected, to know the origin of the short circuit only by the deactivation of the second transistor M2.
  • Case 9 corresponds to a low state of the signal DIR and a low state of the initial signal PWM.
  • the second transistor M2 the third transistor M3 are on and the first transistor M1 and the fourth transistor M4 are off.
  • Case 9 corresponds to the state of the bridge in H 2 in freewheel low ( Figure 3c) that is to say that a current passes through the second transistor M2, the inductive load 12 and the third transistor M3. It is possible that a battery voltage short circuit on the first control output 8 occurs and causes a sudden rise in the current in the corresponding circuit. This rise in current causes a disjunction from the transistor M2.
  • the method of the present invention does not require a complementary test step in case 9, that is to say during the detection of a short circuit during the low freewheel phase.
  • Case 10 corresponds to a low state of the signal DIR and a high state of the initial signal PWM.
  • the second transistor M2 the fourth transistor M4 are closed and the first transistor M1 and the third transistor M3 are open.
  • Case 10 (as in case 6) corresponds to the state of the H 2 bridge of FIG. 3b, that is to say that a current flows through the fourth transistor M4, the inductive load 12 and the second transistor M2. . It is possible in this case that a short circuit of the inductive load 12 occurs and causes a sudden rise in the current in the corresponding circuit.
  • case 10 according to Table 1, we will assume that it is the second transistor M2 that triggers the disjunction first.
  • the internal structure of the H 2 bridge does not in the case of knowing whether the rise in current comes from a short circuit of the inductive load 12 or from a battery short circuit on the first control output 8 .
  • a fifth test step is performed and consists of a change in the state of the fourth transistor M4 of a being switched to a blocked state.
  • This modification of the states of the transistors makes it possible to pass the bridge in H 2 in a low freewheel mode.
  • This fifth test step and thus the modification of the states of the transistors is performed after the short circuit has been detected.
  • the method of the present invention is able to detect the origin of the short circuit. Indeed, during the low freewheel state, if the second transistor M2 triggers again the disjunction, that is to say that a rise of sudden current is detected then, it means that there is a short circuit between the first control output 8 and the battery voltage. In the case where there is no disjunction from the second transistor M2 then this means that the short circuit comes from the inductive load 12.
  • a sixth test step is proposed instead of the fifth test step in which only the second transistor M2 is conducting.
  • this sixth test step if a rise in current is again detected, this means the presence of a short circuit battery on the first control output 8. In case, there is no rise of detected current then this means that we are in the presence of a short circuit at the inductive load 12.
  • this sixth test step allows, only by the deactivation of the fourth transistor M4 after a rise of current was detected during case 10, to know the origin of the short circuit.
  • the case 1 1 corresponds to a high state of the signal DIR and a low state of the initial signal PWM.
  • the second transistor M2 the third transistor M3 are on and the first transistor M1 and the fourth transistor M4 are off.
  • the case 1 1 is identical to case 9.
  • the strategy of detecting a short circuit in the present case will be identical to the case 9 previously explained.
  • Case 13 corresponds to a low state of the signal DIR and a low state of the initial signal PWM.
  • the second transistor M2 the third transistor M3 are on and the first transistor M1 and the fourth transistor M4 are off.
  • Case 13 corresponds to the state of the H 2 bridge in freewheel low ( Figure 3c) that is to say that a current flows through the second transistor M2, the inductive load 12 and the third transistor M3.
  • Table 1 we start from the assumption that it is the third transistor M3 which causes the disjunction first.
  • Case 15 corresponds to a high state of the signal DIR and a low state of the initial signal PWM.
  • the second transistor M2 the third transistor M3 are on and the first transistor M1 and the fourth transistor M4 are off.
  • Case 15 corresponds to the state of the H 2 bridge in freewheel low 3c, that is to say that a current flows through the second transistor M2, the inductive load 12 and the third transistor M3.
  • the case 15 uses the same strategy as that explained in case 13 therefore it will not be explained further here.
  • Case 16 corresponds to a high state of the signal DIR and to a high state of the initial signal PWM.
  • the first transistor M1, the third transistor M3 are on and the second transistor M2 and the fourth transistor M4 are off.
  • Case 16 corresponds to the state of the H 2 bridge of FIG. 3a, that is to say that a current flows through the first transistor M1, the inductive load 12 and the third transistor M3.
  • the method of the present invention proposes in the case where a current rise is detected at the third transistor M3 when the H 2 bridge is in the case 16 to know if this current rise comes from a short circuit battery at the second control output 10, or a short circuit of the inductive load 12.
  • a seventh test step is performed and consists of a change in the state of the first transistor M1 of a being switched to a blocked state.
  • This modification of the states of certain transistors makes it possible to pass the bridge in H 2 in a low freewheel mode.
  • This seventh test step and thus the modification of the states of the transistors is performed after the short circuit has been detected.
  • the method of the present invention is advantageously able to detect the origin of the short circuit. Indeed, during the low freewheel state, if the third transistor M3 again causes a disjunction, that is to say that a sudden current rise is detected then it means that there is a short circuit between the second control output 10 and the battery. In the case where there is no disjunction from the third transistor M3 then this means that the short circuit comes from the inductive load 12.
  • this eighth test step in which only the third transistor M3 is activated, that is to say passing.
  • this eighth test step if a rise in current is again detected, this means that we are in the presence of a short circuit battery on the second control output 10. In the case where there is no rise of detected current then this means that we are in the presence of a short circuit at the inductive load 12.
  • this eighth test step makes it possible to know the origin of the short circuit only by the deactivation of the second transistor M2.
  • Table 2 shows the different states of transistors M1 to M4 as a function of the initial signal PWM and the signal DIR in the case of a high freewheel implementation, that is to say on the battery side.
  • Table 2 States of transistors (M1 to M4) as a function of the control signal
  • Cases 18, 24, 25, 27, 28, 29, 30 and 31 are considered impossible because the blocked switches can not be detected.
  • Table 2 The remaining eight cases in Table 2, that is, Cases 17, 19, 20, 21, 22, 23, 26 and 32 will be analyzed below.
  • Case 17 corresponds to a low state of the signal DIR and a low state of the initial signal PWM.
  • the first transistor M1, the fourth transistor M4 are on and the second transistor M2 and the third transistor M3 are off.
  • Case 17 corresponds to the state of the bridge in H 2 of Figure 3d, that is to say a high freewheeling state.
  • a current flows through the first transistor M1, the inductive load 12 and the fourth transistor M4. It is possible that a short circuit mass on the first control output 8 occurs and causes a sudden rise in the current in the corresponding circuit.
  • case 17 according to Table 2, we start from the assumption that it is the first transistor M1 which causes the disjunction first.
  • the only possible short-circuit is a short-circuit ground on the first control output 8.
  • the steps of the method of the present invention for detecting the presence of a short ground circuit at the first control output 8 are identical to the steps of case 17 and therefore they will not be further presented here.
  • Case 20 corresponds to a high state of the signal DIR and a high state of the initial signal PWM.
  • the first transistor M1 are on and the second transistor M2 and the fourth transistor M4 are off.
  • Case 12 corresponds to the state of the H 2 bridge of FIG. 3a, that is to say that the current flows through the first transistor M1, the inductive load 12 and the third transistor M3.
  • the method for discriminating the short circuit will be here according to the method of the present invention identical to the case 4 presented above.
  • Case 21 corresponds to a low state of the signal DIR and a low state of the initial signal PWM.
  • the first transistor M1, the fourth transistor M4 are on and the second transistor M2 and the third M3 transistor are blocked.
  • Case 21 corresponds to the state of the bridge in H 2 of Figure 3d, that is to say a high freewheeling state.
  • a current flows through the first transistor M1, the inductive load 12 and the fourth transistor M4.
  • the only possible short-circuit is a ground short circuit on the second control output 10.
  • it does not it is not necessary to have a complementary test step in the case 20, that is to say during the detection of a short circuit during the high freewheel phase.
  • Case 22 corresponds to a low state of the signal DIR and to a high state of the initial signal PWM.
  • the second transistor M2 the fourth transistor M4 are on and the first transistor M1 and the third transistor M3 are off.
  • Case 22 corresponds to the state of the H 2 bridge of FIG. 3b. In this case, the current flows through the fourth transistor M4 the inductive load 12 and the second transistor M2.
  • the short-circuit localization strategy will here be identical to the strategy of case 6 presented above.
  • Case 23 corresponds to a high state of the signal DIR and a low state of the initial signal PWM.
  • the first transistor M1, the fourth transistor M4 are on and the second transistor M2 and the third transistor M3 are off.
  • Case 23 corresponds to the state of the bridge in H 2 of Figure 3d, that is to say a freewheel high.
  • the current flows through the first transistor M1, the inductive load 12 and the fourth transistor M4.
  • case 23 according to Table 2, we assume that the disjunction is triggered from the fourth transistor M4.
  • the localization of the short circuit will here be identical to the process steps presented in case 21.
  • Case 26 corresponds to a low state of the signal DIR and a high state of the initial signal PWM.
  • the fourth transistor M4 the second transistor M2 are on and the first transistor M1 and the third transistor M3 are off.
  • Case 26 corresponds to the state of the H 2 bridge of FIG. 3b, that is to say that a current flows in the circuit formed by the fourth transistor M4, the inductive load 12 and the second transistor M2.
  • the steps of the short circuit detection method are here identical to the case 10 presented above.
  • Case 32 corresponds to a high state of the signal DIR and to a high state of the initial signal PWM.
  • the first transistor M1, third M3 transistor are closed, that is to say, passers and the second transistor M2 and the fourth transistor M4 are open, that is to say blocked.
  • Case 32 corresponds to the state of the H 2 bridge of FIG. 3a, that is to say that a current flows in the circuit formed by the first transistor M1, the inductive load 12 and the third transistor M3.
  • the steps of the short-circuit detection method are here identical to the case 16 presented above.
  • the present invention proposes a method for detecting an anomaly in an H-bridge type control circuit without a step of circulating the current flowing in the H-bridge in the opposite direction following a short-circuit detection.
  • the method of the present invention will be implemented in automotive computers, or in engine control computers.
  • the method of the present invention makes it possible to identify the origin of the short circuit in the structure of the H-bridge but also at the level of the load controlled by said H-bridge.
  • the method of the present invention has a substantially faster execution time than that of the prior art.
  • the method of the present invention as presented above does not derive the inductive load during the performance of the tests.

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Abstract

Procédé d'alimentation d'une charge inductive (12) comprenant une structure de commutation de type pont en H (2) couplée à une alimentation et comportant un premier, un deuxième, un troisième et un quatrième commutateurs (M1, M2, M3, M4) et des moyens de mesure de courant adaptés pour mesurer un courant à travers chaque commutateur (M1-M4), le procédé d'alimentation comprenant les étapes suivantes : a) alimenter la charge inductive (12), b) réduire un courant accumulé dans la charge inductive (12), caractérisé en ce qu'il comporte en outre, lors d'une détection d'une anomalie, les étapes suivantes : c) identifier le commutateur ayant provoqué une disjonction, d) identifier si l'anomalie a été détectée durant l'étape a) ou l'étape b), · anomalie détectée à l'étape a) : e) effectuer pendant une troisième durée l'étape b), f) identifier l'origine de l'anomalie, g) anomalie détectée à l'étape b) : h) identifier l'origine de l'anomalie.

Description

Procédé d'alimentation d'une charge inductive
La présente invention se rapporte de manière générale à l'alimentation de charges inductives.
Elle concerne plus particulièrement la détection d'anomalies, et plus précisément de courts-circuits pouvant apparaître dans une structure de commutation comme par exemple un pont de commutateurs utilisé pour piloter un courant dans une charge inductive.
L'invention trouve des applications, en particulier, dans le domaine automobile. Elle peut être mise en œuvre, par exemple, dans un circuit électronique intégrant une structure de commutation comme un pont de transistors en H.
Un véhicule automobile comporte de nombreuses charges inductives comme par exemple des moteurs électriques. Ces moteurs électriques peuvent aussi être utilisés dans des systèmes de commande électronique d'actuateurs. Il peut s'agir, par exemple d'un dispositif de commande d'un papillon des gaz (ou dispositif ETC, de l'acronyme Anglais « Electronic Throttle Control »), ou d'une vanne de recirculation des gaz brûlés (ou dispositif EGR, de l'acronyme Anglais « Exhaust Gas Recirculation »), ou de toute autre vanne utilisée dans le contrôle moteur. Plus généralement, il peut s'agir de tout autre équipement actionné par un moteur électrique, tel qu'un lève-vitre par exemple.
L'alimentation de telles charges inductives utilise en général une structure de commutation telle qu'un pont de commutateurs disposés en H. Un pont en H comprend quatre commutateurs de puissance, à savoir deux commutateurs ou interrupteurs « hauts » du côté d'une alimentation positive, par exemple une batterie, et deux commutateurs ou interrupteurs « bas » du côté d'une alimentation négative ou d'une masse électrique du véhicule automobile. Chaque commutateur comporte en général un transistor MOS de puissance (de l'anglais « Métal Oxyde Semiconductor »).
Une séquence de signaux analogiques de commande des quatre commutateurs est produite à partir d'un signal de commande de consigne. Le signal de commande de consigne et les signaux analogiques de commande sont en général des signaux modulés en largeur d'impulsion, ou signaux PWM (de l'anglais « Puise Width Modulation »). Le rapport cyclique des signaux PWM pilote la quantité de courant injectée dans la charge inductive et donc, en moyenne, l'intensité du courant dans cette charge inductive.
En fonction des stratégies de commande, le pont en H est actionné dans des configurations déterminées et autorisées. D'autres configurations sont à l'inverse interdites, comme par exemple une configuration où un commutateur haut et un commutateur bas seraient fermés ensemble créant un court-circuit entre la batterie et la masse. Cependant, lors de la commande des commutateurs du pont en H, il est possible que des courts-circuits surviennent soit au niveau d'une sortie du pont en H soit au niveau de la charge inductive. La discrimination d'un court-circuit à la masse ou à la batterie d'une sortie du pont en H par rapport à un court-circuit de la charge inductive (enroulement du moteur électrique en court-circuit) n'est pas triviale. En effet, une simple détection de court-circuit à l'aide d'une mesure de courant au niveau de chaque transistor ne permet pas, parfois, de savoir si le court-circuit provient d'un contact d'une sortie à la masse ou à la batterie ou de la charge inductive.
De nombreuses techniques sont connues de l'homme de l'art pour détecter un court-circuit au niveau de la charge inductive. Nous pouvons citer par exemple, une solution qui consiste en l'application d'un courant dans un sens inverse au sens du courant nominal de fonctionnement des transistors du pont en H, c'est-à-dire le sens du courant où le court-circuit a été détecté. Pour ce faire, les deux transistors complémentaires aux deux transistors actionnés dans le sens nominal de fonctionnement sont activés durant un temps relativement court. Bien entendu, les deux transistors servant au fonctionnement nominal du pont en H sont dans ce cas inactifs. Dans le cas où, un court-circuit est détecté lors de l'activation des deux transistors complémentaires alors cela a pour signification que le court-circuit détecté provient de la charge inductive. Cependant, l'application d'un courant inverse sur la charge inductive provoque une dérive de cette dernière qui peut, dans certains cas, être gênante.
En outre, une telle méthode n'est pas très performante dans le cas de courts- circuits intermittents, lesquels peuvent induire une conclusion erronée sur la localisation desdits courts-circuits.
L'invention propose un procédé destiné à la détection d'un court-circuit dans une structure de type pont en H couplée à une charge inductive sans mouvement de cette dernière. La solution proposée permet ainsi de conserver la même position de la charge inductive durant la détection du court-circuit.
A cet effet, un premier aspect de l'invention propose un procédé d'alimentation d'une charge inductive comprenant :
· une structure de commutation de type pont en H couplée à une alimentation positive et à une masse électrique et comportant un premier, un deuxième, un troisième et un quatrième commutateurs répartis sur deux branches du pont en H, lesdits quatre commutateurs étant disposés par rapport à ladite charge inductive de telle manière que la fermeture d'une première paire de commutateurs formée par le premier et le troisième commutateurs permet le passage d'un courant à travers la charge inductive dans une direction directe, et que la fermeture d'une deuxième paire de commutateurs, comprenant le deuxième et le quatrième commutateurs permet le passage d'un courant à travers la charge inductive dans une direction inverse,
• des moyens de mesure de courant adaptés pour mesurer un courant à travers chaque commutateur,
le procédé d'alimentation comprenant les étapes suivantes :
a) alimenter la charge inductive pendant une première durée déterminée à l'aide de la première paire de commutateurs ou de la deuxième paire de commutateurs,
b) réduire un courant accumulé dans la charge inductive après l'étape d'alimentation de la charge inductive, pendant une deuxième durée déterminée, par la fermeture d'une troisième paire de commutateurs formée par le deuxième et le troisième commutateurs, ou par la fermeture d'une quatrième paire de commutateurs, formée par le premier et le quatrième commutateurs,
caractérisé en ce qu'il comporte en outre, lors d'une détection d'une anomalie à l'aide des moyens de mesure de courant au niveau d'un commutateur durant l'étape a) ou l'étape b), les étapes suivantes :
c) identifier le commutateur ayant provoqué la disjonction parmi les quatre commutateurs,
d) identifier si l'anomalie a été détectée durant l'étape a) ou l'étape b),
• anomalie détectée à l'étape a) :
e) effectuer pendant une troisième durée l'étape b) avec une autre paire de commutateurs,
f) identifier l'origine de l'anomalie,
· anomalie détectée à l'étape b) :
g) identifier l'origine de l'anomalie.
Grâce à un tel procédé il est maintenant possible de détecter une anomalie de type par exemple court-circuit au niveau de la structure du pont en H.
Afin de détecter l'origine de l'anomalie, il est par exemple proposé de détecter la présence d'une disjonction à partir d'un des deux commutateurs activés. Ainsi, cela permet dans certains cas en fonction de l'état du pont en H de connaître sans étape supplémentaire l'origine du court-circuit. Il est avantageusement proposé par exemple de réaliser une étape d'identification de l'origine de l'anomalie au niveau de la charge inductive, permettant ainsi de détecter si l'anomalie provient de cette dernière.
Pour optimiser l'identification de l'anomalie, il est par exemple proposé une étape d'identification de l'origine de l'anomalie au niveau de la branche du commutateur ayant provoqué la disjonction.
Pour s'assurer de l'origine de l'anomalie, il est dans un autre exemple de réalisation du procédé effectué une étape pour détecter la présence d'une détection à partir du même commutateur.
II est aussi par exemple proposé en variante une étape d'identification de l'origine de l'anomalie au niveau de la branche du commutateur ayant provoqué la disjonction.
Pour optimiser la commande du pont en H, il est dans un autre exemple de réalisation du procédé proposé que la première durée présente un temps égal à la deuxième durée.
Dans une variante, la première durée présente un temps différent à la deuxième durée.
Pour optimiser la détection d'une anomalie il est par exemple proposé que la troisième durée présente un temps différent du temps de la deuxième durée.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés dans lesquels :
- La figure 1 est un schéma fonctionnel d'un exemple de structure de commutation comprenant un pont en H,
- Les figures 2a et 2b sont des graphes montrant un signal de commande de consigne périodique modulé en largeur d'impulsion, et l'évolution correspondante du courant dans la charge inductive commandée,
- Les figures 3a, 3b, 3c et 3d sont des schémas illustrant des configurations de commande d'une charge inductive à l'aide du pont en H de la figure 1 , et
- La figure 4 est un graphe illustrant un court-circuit dans la structure du pont en H.
La figure 1 , représente une structure d'un pont en H 2 classique qui comporte entre autre quatre interrupteurs de puissance étant chacun composé par exemple, d'un transistor MOS de puissance, (de l'anglais « Métal Oxyde Semiconductor »). Le pont en H 2 est couplé via une première broche 4 à une alimentation positive et via une seconde broche 6 à une alimentation négative. L'alimentation positive peut être une batterie d'un véhicule automobile délivrant une tension +VCC, l'alimentation négative peut être une masse électrique de la batterie et/ou du véhicule automobile. Le pont en H 2 comporte en outre, une première sortie de commande 8 et une seconde sortie de commande 10. Une charge inductive 12 est couplée entre la première sortie de commandé e et la seconde sortie de commande 10. La charge inductive 12 est par exemple un moteur électrique.
Le pont en H 2 comporte également un premier transistor M1 couplé entre la première broche 4 et la première sortie de commande 8 ; un deuxième transistor M2 couplé entre la seconde broche 6 et la première sortie de commande 8 ; un troisième transistor M3 couplé entre la seconde broche 6 et la seconde sortie de commande 10 et enfin un quatrième transistor M4 couplé entre la première broche 4 et la seconde sortie de commande 10. Le premier transistor M1 et le quatrième transistor M4 peuvent aussi être appelés transistors hauts (« high side » en anglais). Le deuxième transistor M2 et le troisième transistor M3 peuvent aussi être appelés transistors bas (« low side » en anglais).
Pour commander la charge inductive 12, un premier signal analogique S1 , un deuxième signal analogique S2, un troisième signal analogique S3 et enfin un quatrième signal analogique S4 sont appliqués respectivement aux transistors M1 à M4. Ainsi, le pont en H 2, à travers l'état des transistors M1 à M4, commande la charge inductive 12.
Dans un raisonnement théorique, les transistors M1 , M2, M3 et M4 sont pilotés par des signaux logiques mais ce qui classe ces signaux dans la catégorie analogique est une référence de tension flottante des transistors hauts, et d'autre part la gestion des pentes de commutation de certains transistors.
Les signaux analogiques S1 à S4 proviennent d'un signal de commande (non représenté sur la figure 1 ) présentant un rapport cyclique variable ou aussi nommé signal initial PWM ; de l'acronyme anglais « Puise Width Modulation ». Le signal initial PWM présente une fréquence qui peut atteindre au moins 10 kHz (1 kHz = 1000 Hz), ce qui donne une période T d'environ 100 με (1 με = 10 6 s) ou moins.
Comme représenté à la figure 2a, un tel signal initial PWM est, à chaque période T, dans un premier état logique déterminé parmi les états logiques haut et bas durant une première fraction de la période T, et dans un autre état logique pendant le reste de la période T. Dans l'exemple montré à la figure 2a, le signal initial PWM est à l'état logique haut pendant une durée t0 inférieure à la période T, appelée durée d'activation. Le rapport cyclique du signal initial PWM d∞m est donné par :
dcom = to / T (1 ) Le rapport cyclique du signal initial PWM, d∞m peut varier entre 0 % et 100 %. Il est admissible que la détection des courts-circuits ne soit pleinement opérationnelle qu'entre 20 % et 80 %, mais il est préférable qu'elle le soit entre 10 % et 90 %.
La figure 2b montre l'évolution de la valeur instantanée d'un courant IM dans la charge inductive 12 obtenue en réponse au signal initial PWM de la figure 2a.
Pendant la durée d'activation du signal initial PWM, c'est-à-dire, dans l'exemple, quand ce signal est à l'état logique haut, le courant IM augmente dans la charge inductive 12 vers une valeur maximale déterminée. Cette valeur maximale correspond au rapport entre la tension d'alimentation +VCC divisée par la valeur d'une résistance totale. Le pont en H 2 est alors commandé dans un premier ou un second état comme il sera présenté ultérieurement.
Pendant la période de désactivation du signal initial PWM, c'est-à-dire, dans l'exemple lorsque ce signal est à l'état logique bas, le courant IM diminue vers une valeur nulle. Du fait de la nature inductive de la charge inductive 12, les montées et descentes du courant IM sont en pente douce, au lieu de suivre l'allure des fronts carrés du signal initial PWM.
La valeur moyenne <IM> du courant IM est donnée par :
Figure imgf000008_0001
où R est essentiellement la valeur de l'impédance de la charge inductive 12. Les autres éléments résistifs sont des valeurs des résistances à l'état passant des transistors M1 à
M4 nommées RDSON, et des résistances des fils, des connexions, et des pistes du circuit imprimé.
En fonction de l'état du signal initial PWM et donc de l'état des signaux analogiques S1 à S4, le pont en H 2 peut être commandé préférentiellement selon trois états ou configurations possibles, décrites ci-dessous en référence aux figures 3a, 3b et 3c.
Dans un premier état, la paire formée du premier transistor M1 et du troisième transistor M3 permet, lorsque ces transistors sont passants (interrupteurs fermés), de faire circuler un courant à travers la charge inductive 12 dans un premier sens, de +VCC vers la masse électrique, comme indiqué par une flèche sur la figure 3a. Le deuxième transistor M2 et le quatrième transistor M4 sont alors bloqués (interrupteurs ouverts).
Inversement, dans un deuxième état, la paire formée du deuxième transistor M2 et du quatrième transistor M4 permet, lorsque ces transistors sont passants (interrupteurs fermés), de faire circuler un courant à travers la charge inductive 12 dans l'autre sens, toujours de +VCC vers la masse électrique, comme indiqué par la flèche sur la figure 3b. Le premier transistor M1 et le troisième transistor M3 sont alors bloqués (interrupteurs ouverts). Enfin, dans un troisième état illustré par la figure 3c, le premier transistor M1 et le quatrième transistor M4 sont bloqués (interrupteurs ouverts) et le deuxième transistor M2 et le troisième transistor M3 sont passants (interrupteurs fermés). Ceci permet d'évacuer l'énergie accumulée dans la charge inductive 12, sous la forme d'un courant circulant vers la masse électrique à travers le deuxième transistor M2 et le troisième transistor M3, comme représenté par les deux flèches dans la figure 3c. Le sens du courant est alors imposé par la charge inductive 10. Cet état est qualifié d'état de « roue libre ». Il peut être commandé consécutivement à un fonctionnement du pont en H 2 dans le premier état ou le deuxième état précité, après l'ouverture du premier transistor M1 ou du quatrième transistor M4, respectivement.
Il est à noter que l'état de roue libre décrit ci-dessus et représenté sur la figure 3c peut également être réalisé par d'autres moyens. En effet, il est également possible d'utiliser des diodes de structure, permettant d'avoir un seul transistor passant.
Le pont en H 2 est implémenté, c'est-à-dire qu'il est conçu de façon optimale, pour un état de roue libre déterminé. Ainsi, par exemple, le pont en H 2 est implémenté pour un état de roule libre « basse » comme celui illustré à la figure 3c. Ainsi, avec une telle implémentation les deux transistors participant à la roue libre basse, c'est-à-dire le deuxième transistor M2 et le troisième transistor M3, ont dans la plupart des implémentations des temps de commutation très proches afin d'avoir un échauffement légèrement plus bas.
Cependant, le pont en H 2 peut aussi être placé dans un quatrième état illustré par la figure 3d. Dans ce quatrième état, le premier transistor M1 et le quatrième transistor M4 sont passants (interrupteurs fermés) et le deuxième transistor M2 et le troisième transistor M3 sont bloqués (interrupteurs ouverts). Ceci permet d'évacuer l'énergie accumulée dans la charge inductive 12, sous la forme d'un courant circulant vers l'alimentation positive +VCC, à travers le premier transistor M1 et le quatrième transistor M4, comme représenté par les deux flèches sur la figure 3d. Cet état est qualifié d'état de roue libre « haute ». Il peut être commandé consécutivement à un fonctionnement du pont en H 2 dans le premier état ou le deuxième état précité, après l'ouverture du deuxième transistor M2 ou du troisième transistor M3, respectivement. Le sens du courant est alors imposé par la charge inductive 12.
D'autres configurations du pont en H 2 sont à l'inverse interdites, comme par exemple une configuration où le premier transistor M1 et le deuxième transistor M2 seraient passants ceci afin d'éviter de connecter l'alimentation positive à travers la première broche 4 à la masse électrique à travers la seconde broche 6 du pont en H 2. D'autres configurations sont aussi interdites et seront présentées ultérieurement. On appréciera que l'invention ne se limite pas à ce type de structure de commutation. Notamment, elle s'applique aussi à une structure de commutation en demi- pont, c'est-à-dire avec deux transistors MOS de puissance seulement et après avoir reconstitué un pont en H à partir de deux demi-ponts. Également, la forme de réalisation du ou des interrupteurs de puissance montrée aux figures 3a, 3b, 3c et 3d n'est qu'un exemple non limitatif. Ces interrupteurs peuvent comprendre chacun un autre type de transistor que le transistor comme par exemple un transistor bipolaire (BJT, « Bipolar Junction Transistor » en anglais), un transistor IGBT (« Insulated Gâte Bipolar Transistor » en anglais) au lieu d'un transistor MOS. Ils peuvent aussi comprendre un assemblage de tels transistors, avec éventuellement d'autres composants tels que des résistances, condensateurs, etc.
Lors de l'utilisation d'un tel pont en H 2 pour commander la charge inductive 12, des anomalies physiques externes à la structure du pont en H 2 peuvent apparaître au niveau de la première sortie de commande 8 et de la seconde sortie de commande 10 mais aussi au niveau de la charge inductive 12. Ces anomalies sont, en particulier, des courts-circuits au niveau de la première sortie de commande 8 et de la seconde sortie de commande 10, avec notamment des courts-circuits possibles :
• entre la première sortie de commande 8 et la masse électrique,
• entre la première sortie de commande 8 et la tension +VCC,
· entre la seconde sortie de commande 10 et la masse électrique,
• entre la seconde sortie de commande 10 et la tension +VCC, et,
• entre la première sortie de commande 8 et la seconde sortie de commande 10.
Ces courts-circuits peuvent être détectés grâce à une mesure du courant dans les transistors, sous la forme d'une élévation anormale du courant dans certaines configurations du pont en H 2. Cependant, le dernier cas cité ci-dessus, c'est-à-dire lors de la présence d'un court-circuit au niveau de la charge inductive 12, est difficile à détecter à cause de la structure interne du pont en H 2 et des multiples possibilités de défaillances.
Un court-circuit au niveau de la charge inductive 12 est caractérisé par une diminution forte de son impédance (résistance et inductance). Les courts-circuits de manière générale, c'est-à-dire au niveau de chaque transistor du pont en H 2, et surtout les courts-circuits au niveau de la charge inductive 12 sont susceptibles d'affecter le bon fonctionnement du pont en H 2 pouvant aller jusqu'à sa destruction. La figure 4 illustre une montée de courant typique aux bornes d'un transistor du pont en H 2 lors de la présence d'un court-circuit. Un des transistors déclenche la disjonction alors lorsque le courant qui le traverse est au dessus d'une valeur seuil nommé Icc à un temps nommé tcc. Des moyens connus de l'homme de l'art sont utilisés pour réaliser ces disjonctions.
La présente invention propose un procédé de commande du pont en H 2 apte à discriminer un court-circuit de la charge inductive 12 d'un autre court-circuit appliqué au pont en H 2. Le procédé présenté ci-dessous utilise des détecteurs de courts-circuits connus de l'homme de l'art comme par exemple, des moyens de mesure du courant au niveau de chaque transistor M1 à M4. Cette mesure de courant est bien sûr possible seulement lorsque le transistor est fermé. L'architecture utilisée pour concevoir ce type de détecteur de courant étant bien connue de l'homme de l'art, elle ne sera pas plus détaillée ici. Avantageusement, le procédé de la présente invention n'utilise pas de détecteur de courant au niveau de la charge inductive 12.
Comme il a été mentionné plus haut dans la description, en fonction de l'état du signal initial PWM et donc en fonction des signaux analogiques S1 à S4, le pont en H 2 peut prendre les états représentés aux figures 3a à 3d.
Pour commander un tel pont en H 2, il est connu de l'homme de l'art d'utiliser un autre signal nommé DIR qui permet d'imposer la direction du courant dans le pont en H 2.
Le tableau 1 présente les différents états des transistors M1 à M4 en fonction du signal initial PWM et du signal DIR dans le cas d'une implémentation de roue libre basse, c'est-à-dire coté masse électrique comme mentionné plus haut.
Figure imgf000011_0001
tableau 1 : Etats des transistors (M1 à M4) en fonction du signal de commande
PWM et du signal DIR pour une structure pont en H avec une implémentation roue libre basse.
Les cas 1 , 2, 3, 5, 7, 8, 12 et 14 du tableau 1 sont des cas considérés comme impossibles car les commutateurs ouverts ne peuvent donner lieu à une détection. Les huit cas restants c'est-à-dire les cas 4, 6, 9, 10, 1 1 , 13, 15 et 16 du tableau 1 seront analysés dans la description ci-dessous.
Le cas 4 correspond à un état haut du signal DIR et à un état haut du signal initial PWM. Ainsi, dans ce cas, lorsque DIR=1 et PWM=1 , le premier transistor M1 et le troisième transistor M3 sont passants et le deuxième transistor M2 et le quatrième transistor M4 sont bloqués. La commande de ces transistors est réalisée par les signaux S1 à S4 dérivés du signal initial PWM.
Le cas 4 correspond à l'état du pont en H 2 de la figure 3a, c'est-à-dire qu'un courant traverse le premier transistor M1 , la charge inductive 12 et le troisième transistor M3. Il est possible qu'un court-circuit de la charge inductive 12 survienne lors de l'application des signaux analogiques S1 à S4 sur les transistors M1 à M4, c'est-à-dire à l'actionnement de la charge inductive 12 ; ou durant son fonctionnement, c'est-à-dire lorsque la charge inductive 12 est déjà active, par exemple lorsque le moteur électrique tourne. Un tel court-circuit engendre une montée brusque du courant dans le circuit correspondant au premier transistor M1 , la charge inductive 12 et le troisième transistor M3 provoquant soit une disjonction du premier transistor M1 soit une disjonction du troisième transistor M3.
Dans le cas 4 ici expliqué, l'hypothèse émise est que le premier transistor M1 déclenche la disjonction en premier. L'homme de l'art comprendra bien que de par la structure interne d'un transistor, le premier transistor M1 et le troisième transistor M3 présentent des caractéristiques intrinsèques légèrement différentes et donc des sensibilités légèrement différentes pouvant justifier d'une telle disjonction du premier transistor M1 .
La structure interne du pont en H 2 ne permet pas dans le cas 4 de savoir si l'élévation du courant provient d'un court-circuit de la charge inductive 12 ou d'un court- circuit de masse sur la première sortie de commande 8.
Le procédé de la présente invention propose, dans le cas où une élévation de courant est détectée au niveau du premier transistor M1 lorsque le pont en H 2 est dans le cas 4, de connaître si cette montée de courant provient d'un court-circuit masse au niveau de la première sortie de commande 8 ou d'un court-circuit de la charge inductive 12.
Pour ce faire, il est proposé astucieusement une première étape de test pour ôter le doute cité ci-dessus. Cette première étape de test consiste en une modification de l'état du troisième transistor M3 d'un étant passant à un état bloqué. Une nouvelle activation du premier transistor M1 dans le même état passant et une modification de l'état du quatrième transistor M4, c'est-à-dire d'un état bloqué à un état passant. Cette modification des états des transistors cités ci-dessus permet de passer le pont en H 2 dans un mode de roue libre haute correspondant à la figure 3c. Comme mentionné plus haut dans la description, cet état de roue libre haute n'est pas celui retenu à l'élaboration du tableau 1 mais est autorisé de par la structure de commande du pont en H 2.
Cette première étape de test et donc la modification des états des transistors est réalisée après la détection d'un court-circuit. Dans ce cas, lorsque par exemple la charge inductive 12 est un moteur électrique, alors ce dernier peut être dans une phase de décélération ou à l'arrêt.
Une fois la roue libre haute réalisée, suite à la disjonction déclenchée par le premier transistor M1 dans le cas 4, avantageusement le procédé de la présente invention est apte à détecter la provenance du court-circuit. En effet, lors de l'état de roue libre haute, si le premier transistor M1 déclenche à nouveau la disjonction, c'est-à-dire qu'une montée de courant brusque est détectée à travers le premier transistor M1 alors cela a pour signification la présence d'un court-circuit entre la première sortie de commande 8 et la masse.
Dans le cas où, il n'y a pas de disjonction déclenchée par le premier transistor M1 lors de la roue libre haute alors, dans ce cas, le court-circuit détecté provient de la charge inductive 12.
Ainsi, grâce à l'état de roue libre haute dans le cas 4 après détection d'un court-circuit, il est possible de déterminer si le court-circuit détecté est un court-circuit à la masse au niveau de la première sortie de commande 8, ou un court circuit au niveau de la charge inductive 12. Avantageusement, la durée d'un tel test est très courte. En outre, la charge inductive 12 n'est pas activée lors de ce test, ce qui évite un déplacement ou une dérive de cette dernière.
Dans une variante de réalisation du procédé de l'invention, il est proposé en remplacement de la première étape de test, une seconde étape de test dans laquelle seul le premier transistor M1 est passant. Dans cette seconde étape de test, si une montée de courant est à nouveau détectée cela a pour signification la présence d'un court-circuit masse sur la première sortie de commande 8. Dans le cas où, il n'y a pas de montée de courant détectée au niveau du premier transistor M1 alors cela a pour signification la présence d'un court-circuit au niveau de la charge inductive 12. Avantageusement, cette deuxième étape de test permet après qu'une montée de courant ait été détectée dans le cas 4 de connaître l'origine du court-circuit seulement par la désactivation du troisième transistor M3.
Le cas 6 correspond à un état bas du signal DIR et à un état haut du signal initial PWM. Ainsi, lorsque DIR=0 et PWM=1 , le deuxième transistor M2, le quatrième transistor M4 sont passants et le premier transistor M1 et le troisième transistor M3 sont bloqués. Le cas 6 correspond à l'état du pont en H 2 de la figure 3b, c'est-à-dire qu'un courant traverse le quatrième transistor M4, la charge inductive 12 et le deuxième transistor M2. Il est possible qu'un court-circuit de la charge inductive 12 survienne et engendre une montée brusque du courant dans le circuit correspondant. Cette montée de courant peut provoquer une disjonction soit à partir du deuxième transistor M2 soit à partir du quatrième transistor M4. Dans le cas 6, conformément au tableaul , nous partons de l'hypothèse où c'est le quatrième transistor M4 qui déclenche la disjonction en premier.
La structure interne du pont en H 2 ne permet pas dans le cas 6 de savoir si l'élévation du courant provient d'un court-circuit de la charge inductive 12 ou d'un court- circuit masse sur la seconde sortie de commande 10.
Pour ôter le doute du cas 6, une troisième étape de test est effectuée et consiste en une modification de l'état du deuxième transistor M2 d'un étant passant à un état bloqué. Une nouvelle activation du quatrième transistor M4 dans le même état passant et une modification de l'état du premier transistor M1 , c'est-à-dire d'un état bloqué à un état passant. Cette modification des états de certains transistors permet de passer le pont en H 2 dans un mode de roue libre haute, illustré à la figure 3d.
Cette troisième étape de test est réalisée après que le court-circuit ait été détecté dans le circuit correspondant. Une fois la roue libre haute réalisée, suite à la disjonction à partir du quatrième transistor M4 dans le cas 6, le procédé de la présente invention est apte à détecter la provenance dudit court-circuit.
En effet, lors de l'état de roue libre haute, si le quatrième transistor M4 provoque à nouveau la disjonction, c'est-à-dire qu'une montée de courant brusque est détectée à ses bornes, alors cela a pour signification qu'il y a un court-circuit entre la seconde sortie de commande 10 et la masse.
Dans le cas où il n'y a pas de disjonction à partir du quatrième transistor M4, alors cela a pour signification que le court-circuit provient de la charge inductive 12.
Ainsi, grâce à cette troisième étape et à sa phase de roue libre haute, il est possible de déterminer si le court-circuit détecté est un court-circuit à la masse au niveau de la seconde sortie de commande 10, ou un court-circuit au niveau de la charge inductive 12. En outre, dans le cas 6, la charge inductive 12 n'est pas activée lors de ce test.
Dans une autre variante de réalisation du procédé de l'invention, il est proposé en remplacement de la troisième étape de test, une quatrième étape de test dans laquelle seul le quatrième transistor M4 est passant. Dans cette quatrième étape de test si une montée de courant est à nouveau détectée cela a pour signification la présence d'un court-circuit masse sur la seconde sortie de commande 10. Dans le cas où, il n'y a pas de montée de courant détectée alors cela a pour signification la présence d'un court-circuit au niveau de la charge inductive 12. Avantageusement, la quatrième étape de test permet après qu'une montée de courant ait été détectée, de connaître l'origine du court-circuit seulement par la désactivation du deuxième transistor M2.
Le cas 9 correspond à un état bas du signal DIR et à un état bas du signal initial PWM. Ainsi, lorsque DIR=0 et PWM=0, le deuxième transistor M2, le troisième transistor M3 sont passants et le premier transistor M1 et le quatrième transistor M4 sont bloqués. Le cas 9 correspond à l'état du pont en H 2 en roue libre basse (figure 3c) c'est- à-dire qu'un courant traverse le deuxième transistor M2, la charge inductive 12 et le troisième transistor M3. Il est possible qu'un court-circuit de tension batterie sur la première sortie de commande 8 survienne et engendre une montée brusque du courant dans le circuit correspondant. Cette montée de courant provoque une disjonction à partir du transistor M2.
Dans le cas 9, lors de la disjonction à partir du deuxième transistor M2 la seule possibilité est un court-circuit entre la première sortie de commande 8 et la tension de batterie +Vcc. Avantageusement, le procédé de la présente invention ne nécessite pas d'étape de test complémentaire dans le cas 9, c'est-à-dire lors de la détection d'un court- circuit durant la phase de roue libre basse.
Le cas 10 correspond à un état bas du signal DIR et à un état haut du signal initial PWM. Ainsi, lorsque DIR=0 et PWM=1 , le deuxième transistor M2, le quatrième transistor M4 sont fermés et le premier transistor M1 et le troisième transistor M3 sont ouverts. Le cas 10 (comme le cas 6) correspond à l'état du pont en H 2 de la figure 3b, c'est-à-dire qu'un courant traverse le quatrième transistor M4, la charge inductive 12 et le deuxième transistor M2. Il est possible dans ce cas qu'un court-circuit de la charge inductive 12 survienne et engendre une montée brusque du courant dans le circuit correspondant. Dans le cas 10, conformément au tableau 1 , nous partirons de l'hypothèse que c'est le deuxième transistor M2 qui déclenche la disjonction en premier.
La structure interne du pont en H 2 ne permet pas dans le cas 10 de savoir si l'élévation du courant provient d'un court-circuit de la charge inductive 12 ou d'un court- circuit batterie sur la première sortie de commande 8.
Pour ôter le doute du cas 10, une cinquième étape de test est effectuée et consiste en une modification de l'état du quatrième transistor M4 d'un étant passant à un état bloqué. Une nouvelle activation du deuxième transistor M2 dans le même état passant et une modification de l'état du troisième transistor M3, c'est-à-dire d'un état bloqué à un état passant. Cette modification des états des transistors permet de passer le pont en H 2 dans un mode de roue libre basse.
Cette cinquième étape de test et donc la modification des états des transistors est réalisée après que le court-circuit ait été détecté. Une fois la roue libre basse réalisée suite à la disjonction à partir du deuxième transistor M2 dans le cas 10, avantageusement le procédé de la présente invention est apte à détecter la provenance du court-circuit. En effet, lors de l'état de roue libre basse, si le deuxième transistor M2 déclenche à nouveau la disjonction, c'est-à-dire qu'une montée de courant brusque y est détectée alors, cela signifie qu'il y a un court-circuit entre la première sortie de commande 8 et la tension batterie. Dans le cas où, il n'y a pas de disjonction à partir du deuxième transistor M2 alors cela a pour signification que le court-circuit provient de la charge inductive 12.
Ainsi, grâce à cette phase de roue libre basse dans le cas 10, il est possible de déterminer si le court-circuit détecté est un court-circuit batterie au niveau de la première sortie de commande 8, ou un court circuit au niveau de la charge inductive 12.
Dans une autre variante de réalisation du procédé de l'invention, il est proposé en remplacement de la cinquième étape de test, une sixième étape de test dans laquelle seul le deuxième transistor M2 est passant. Dans cette sixième étape de test, si une montée de courant est à nouveau détectée cela a pour signification la présence d'un court-circuit batterie sur la première sortie de commande 8. Dans le cas où, il n'y a pas de montée de courant détectée alors cela a pour signification que nous sommes en présence d'un court-circuit au niveau de la charge inductive 12. Avantageusement, cette sixième étape de test permet, seulement par la désactivation du quatrième transistor M4 après qu'une montée de courant ait été détectée durant le cas 10, de connaître l'origine du court-circuit.
Le cas 1 1 correspond à un état haut du signal DIR et à un état bas du signal initial PWM. Ainsi, lorsque DIR=1 et PWM=0, le deuxième transistor M2, le troisième transistor M3 sont passants et le premier transistor M1 et le quatrième transistor M4 sont bloqués. Le cas 1 1 est identique au cas 9. Avantageusement, la stratégie de détection d'un court-circuit dans le cas présent sera identique au cas 9 précédemment expliquée.
Le cas 13 correspond à un état bas du signal DIR et à un état bas du signal initial PWM. Ainsi, lorsque DIR=0 et PWM=0, le deuxième transistor M2, le troisième transistor M3 sont passants et le premier transistor M1 et le quatrième transistor M4 sont bloqués. Le cas 13 correspond à l'état du pont en H 2 en roue libre basse (figure 3c) c'est-à-dire qu'un courant traverse le deuxième transistor M2, la charge inductive 12 et le troisième transistor M3. Dans le cas 13, conformément au tableau 1 nous partons de l'hypothèse que c'est le troisième transistor M3 qui provoque la disjonction en premier.
Avantageusement, dans le cas 13 et lors de la disjonction à partir du troisième transistor M3, la seule possibilité est un court circuit entre la tension batterie +VCC et la seconde sortie de commande 10. Avantageusement, le procédé de la présente invention ne nécessite pas d'étape de test complémentaire dans le cas 13, c'est-à-dire lors de la détection d'un court-circuit lors d'une phase de roue libre basse. Le cas 15 correspond à un état haut du signal DIR et à un état bas du signal initial PWM. Ainsi, lorsque DIR=1 et PWM=0, le deuxième transistor M2, le troisième transistor M3 sont passants et le premier transistor M1 et le quatrième transistor M4 sont bloqués. Le cas 15 correspond à l'état du pont en H 2 en roue libre basse figure 3c, c'est- à-dire qu'un courant traverse le deuxième transistor M2, la charge inductive 12 et le troisième transistor M3. Avantageusement, le cas 15 utilise la même stratégie que celle expliquée au cas 13 par conséquent elle ne sera pas plus expliquée ici.
Le cas 16 correspond à un état haut du signal DIR et à un état haut du signal initial PWM. Ainsi, lorsque DIR=1 et PWM=1 , le premier transistor M1 , le troisième transistor M3 sont passants et le deuxième transistor M2 et le quatrième transistor M4 sont bloqués. Le cas 16 correspond à l'état du pont en H 2 de la figure 3a, c'est-à-dire qu'un courant traverse le premier transistor M1 , la charge inductive 12 et le troisième transistor M3. Lors d'un court-circuit, il est dans le cas 16 conformément au tableau 1 , émis comme hypothèse de départ que le troisième transistor M3 provoque la disjonction en premier.
La structure interne du pont en H 2 ne permet pas dans le cas 16 de savoir si l'élévation du courant provient d'un court-circuit de la charge inductive 12 ou d'un court- circuit batterie sur la seconde sortie de commande 10.
Le procédé de la présente invention propose dans le cas où une élévation de courant est détectée au niveau du troisième transistor M3 lorsque le pont en H 2 est dans le cas 16 de connaître si cette montée de courant provient, d'un court-circuit batterie au niveau de la seconde sortie de commande 10, ou d'un court-circuit de la charge inductive 12.
Pour ce faire, une septième étape de test est effectuée et consiste en une modification de l'état du premier transistor M1 d'un étant passant à un état bloqué. Une nouvelle activation du troisième transistor M3 dans le même état passant et une modification de l'état du deuxième transistor M2, c'est-à-dire d'un état bloqué à un état passant. Cette modification des états de certains transistors permet de passer le pont en H 2 dans un mode de roue libre basse.
Cette septième étape de test et donc la modification des états des transistors est réalisée après que le court-circuit ait été détecté. Une fois la roue libre basse réalisée suite à la disjonction à partir du troisième transistor M3 dans le cas 16, avantageusement le procédé de la présente invention est apte à détecter la provenance du court-circuit. En effet, lors de l'état de roue libre basse, si le troisième transistor M3 provoque à nouveau une disjonction, c'est-à-dire qu'une montée de courant brusque y est détectée alors cela signifie qu'il y a un court-circuit entre la seconde sortie de commande 10 et la batterie. Dans le cas où, il n'y a pas de disjonction à partir du troisième transistor M3 alors cela signifie que le court-circuit provient de la charge inductive 12.
Ainsi, grâce à cette phase de roue libre basse, il est possible de déterminer si le court-circuit détecté est un court-circuit batterie au niveau de la seconde sortie de commande 10 ou d'un court circuit au niveau de la charge inductive 12.
Dans une variante de réalisation du procédé de l'invention, il est proposé en remplacement de la septième étape de test, une huitième étape de test dans laquelle seul le troisième transistor M3 est activé, c'est-à-dire passant. Dans cette huitième étape de test si une montée de courant est à nouveau détectée cela signifie que nous sommes en présence d'un court-circuit batterie sur la seconde sortie de commande 10. Dans le cas où il n'y a pas de montée de courant détectée alors cela a pour signification que nous sommes en présence d'un court-circuit au niveau de la charge inductive 12. Avantageusement, cette huitième étape de test permet de connaître l'origine du court- circuit seulement par la désactivation du deuxième transistor M2.
Le tableau 2 présente les différents états des transistors M1 à M4 en fonction du signal initial PWM et du signal DIR dans le cas d'une implémentation de roue libre haute, c'est-à-dire coté batterie.
Figure imgf000018_0001
tableau 2 : Etats des transistors (M1 à M4) en fonction du signal de commande
PWM et du signal DIR pour une structure du pont en H 2 avec une implémentation roue libre basse.
Les cas 18, 24, 25, 27, 28, 29, 30 et 31 sont des cas considérés comme impossibles car les commutateurs bloqués ne peuvent pas donner lieu à une détection. Les huit autres cas présents sur le tableau 2, c'est-à-dire les cas 17, 19, 20, 21 , 22, 23, 26 et 32 vont être analysés ci-dessous.
Le cas 17 correspond à un état bas du signal DIR et à un état bas du signal initial PWM. Ainsi, lorsque DIR=0 et PWM=0, le premier transistor M1 , le quatrième transistor M4 sont passants et le deuxième transistor M2 ainsi que le troisième transistor M3 sont bloqués. Le cas 17 correspond à l'état du pont en H 2 de la figure 3d, c'est-à-dire un état de roue libre haute. Ainsi, dans le cas 17 un courant traverse le premier transistor M1 , la charge inductive 12 et le quatrième transistor M4. Il est possible qu'un court-circuit masse sur la première sortie de commande 8 survienne et engendre une montée brusque du courant dans le circuit correspondant. Dans le cas 17, conformément au tableau 2, nous partons de l'hypothèse où c'est le premier transistor M1 qui provoque la disjonction en premier.
Avantageusement, dans le cas 17 et lors de la disjonction du premier transistor M1 , le seul court-circuit possible est un court-circuit masse sur la première sortie de commande 8. Avantageusement, selon le procédé de la présente invention, il n'est pas nécessaire d'avoir une étape de test complémentaire dans le cas 17, c'est-à-dire lors de la détection d'un court-circuit durant la phase de roue libre basse.
Le cas 19 correspond à un état haut du signal DIR et à un état bas du signal initial PWM. Ainsi, lorsque DIR=1 et PWM=0, le premier transistor M1 , le quatrième transistor M4 sont passants et le deuxième transistor M2 ainsi que le troisième transistor M3 sont bloqués. Le cas 19 correspond à l'état du pont en H 2 de la figure 3d, c'est-à-dire un état de roue libre haute.
Avantageusement, les étapes du procédé de la présente invention pour détecter la présence d'un court circuit de masse au niveau de la première sortie de commande 8 sont identiques aux étapes du cas 17 et par conséquent elles ne seront pas plus présentées ici.
Le cas 20 correspond à un état haut du signal DIR et à un état haut du signal initial PWM. Ainsi, lorsque DIR=1 et PWM=1 , le premier transistor M1 , le troisième transistor M3 sont passants et le deuxième transistor M2 ainsi que le quatrième transistor M4 sont bloqués. Le cas 12 correspond à l'état du pont en H 2 de la figure 3a, c'est-à-dire que le courant circule à travers le premier transistor M1 , la charge inductive 12 et le troisième transistor M3.
Le procédé pour discriminer le court-circuit sera ici selon le procédé de la présente invention identique au cas 4 présenté plus haut.
Le cas 21 correspond à un état bas du signal DIR et à un état bas du signal initial PWM. Ainsi, lorsque DIR=0 et PWM=0, le premier transistor M1 , le quatrième transistor M4 sont passants et le deuxième transistor M2 ainsi que le troisième transistor M3 sont bloqués. Le cas 21 correspond à l'état du pont en H 2 de la figure 3d, c'est-à-dire un état de roue libre haute. Ainsi, dans le cas 21 , un courant traverse le premier transistor M1 , la charge inductive 12 et le quatrième transistor M4.
Avantageusement, dans le cas 21 et lors de la disjonction à partir du quatrième transistor M4 le seul court-circuit possible est un court-circuit masse sur la seconde sortie de commande 10. Avantageusement, selon le procédé de la présente invention, il n'est pas nécessaire d'avoir une étape de test complémentaire dans le cas 20, c'est-à-dire lors de la détection d'un court-circuit durant la phase de roue libre haute.
Le cas 22 correspond à un état bas du signal DIR et à un état haut du signal initial PWM. Ainsi, lorsque DIR=0 et PWM=1 , le deuxième transistor M2, le quatrième transistor M4 sont passants et le premier transistor M1 ainsi que le troisième transistor M3 sont bloqués. Le cas 22 correspond à l'état du pont en H 2 de la figure 3b. Dans ce cas, le courant circule à travers le quatrième transistor M4 la charge inductive 12 et le deuxième transistor M2.
La stratégie de localisation du court-circuit sera ici identique à la stratégie du cas 6 présentée plus haut.
Le cas 23 correspond à un état haut du signal DIR et à un état bas du signal initial PWM. Ainsi, lorsque DIR=1 et PWM=0, le premier transistor M1 , le quatrième transistor M4 sont passants et le deuxième transistor M2 ainsi que le troisième transistor M3 sont bloqués. Le cas 23 correspond à l'état du pont en H 2 de la figure 3d, c'est-à-dire une roue libre haute. Dans ce cas, le courant circule à travers le premier transistor M1 , la charge inductive 12 et le quatrième transistor M4. Dans le cas 23, conformément au tableau 2, nous partons de l'hypothèse que la disjonction est déclenchée à partir du quatrième transistor M4. La localisation du court-circuit sera ici identique aux étapes du procédé présentées au cas 21 .
Le cas 26 correspond à un état bas du signal DIR et à un état haut du signal initial PWM. Ainsi, lorsque DIR=0 et PWM=1 , le quatrième transistor M4, le deuxième transistor M2 sont passants et le premier transistor M1 ainsi que le troisième transistor M3 sont bloqués.
Le cas 26 correspond à l'état du pont en H 2 de la figure 3b, c'est-à-dire qu'un courant circule dans le circuit formé par le quatrième transistor M4, la charge inductive 12 et le deuxième transistor M2. Les étapes du procédé de détection de court- circuit sont ici identiques au cas 10 présentées plus haut.
Le cas 32 correspond à un état haut du signal DIR et à un état haut du signal initial PWM. Ainsi, lorsque DIR=1 et PWM=1 , le premier transistor M1 , troisième transistor M3 sont fermés, c'est-à-dire passants et le deuxième transistor M2 ainsi que le quatrième transistor M4 sont ouverts, c'est-à-dire bloqués.
Le cas 32 correspond à l'état du pont en H 2 de la figure 3a, c'est-à-dire qu'un courant circule dans le circuit formé par le premier transistor M1 , la charge inductive 12 et le troisième transistor M3. Les étapes du procédé de détection de court-circuit sont ici identiques au cas 16 présentées plus haut.
La présente invention propose un procédé de détection d'anomalie dans un circuit de commande de type pont en H sans étape de mise en circulation en sens inverse du courant circulant dans le pont en H suite à une détection de court-circuit. Avantageusement, le procédé de la présente invention sera implémenté dans des calculateurs automobiles, ou bien dans des calculateurs de contrôle moteur. Avantageusement, le procédé de la présente invention permet l'identification de la provenance du court-circuit dans la structure du pont en H mais aussi au niveau de la charge commandée par ledit pont en H. En outre, le procédé de la présente invention a un temps d'exécution sensiblement plus rapide que celui de l'art antérieur. Avantageusement, le procédé de la présente invention tel que présenté plus haut ne fait pas dériver la charge inductive lors de la réalisation des tests.
Bien entendu, la présente invention ne se limite pas au mode de réalisation préféré décrit ci-dessus et illustré sur le dessin et aux variantes de réalisation évoquées mais s'étend à toutes les variantes à la portée de l'homme du métier.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé d'alimentation d'une charge inductive (12) comprenant :
• une structure de commutation de type pont en H (2) couplée à une alimentation positive et à une masse électrique et comportant un premier, un deuxième, un troisième et un quatrième commutateurs (M1 , M2, M3, M4) répartis sur deux branches du pont en H (2), lesdits quatre commutateurs (M1 , M2, M3, M4) étant disposés par rapport à ladite charge inductive (12) de telle manière que la fermeture d'une première paire de commutateurs formée par le premier et le troisième commutateurs (M1 , M3) permet le passage d'un courant à travers la charge inductive (12) dans une direction directe, et que la fermeture d'une deuxième paire de commutateurs, comprenant le deuxième et le quatrième commutateurs (M2, M4) permet le passage d'un courant à travers la charge inductive (12) dans une direction inverse,
• des moyens de mesure de courant adaptés pour mesurer un courant à travers chaque commutateur (M1 -M4),
le procédé d'alimentation comprenant les étapes suivantes :
a) alimenter la charge inductive (12) pendant une première durée déterminée à l'aide de la première paire de commutateurs (M1 , M3) ou de la deuxième paire de commutateurs (M2, M4),
b) réduire un courant accumulé dans la charge inductive (12), après l'étape d'alimentation de la charge inductive (12) pendant une deuxième durée déterminée par la fermeture d'une troisième paire de commutateurs formée par le deuxième et le troisième commutateurs (M2, M3) ou par la fermeture d'une quatrième paire de commutateurs, formée par le premier et le quatrième commutateurs (M1 , M4),
caractérisé en ce qu'il comporte en outre, lors d'une détection d'une anomalie à l'aide des moyens de mesure de courant durant l'étape a) ou l'étape b), les étapes suivantes :
c) identifier le commutateur ayant provoqué une disjonction parmi les quatre commutateurs (M1 à M4),
d) identifier si l'anomalie a été détectée durant l'étape a) ou l'étape b), · anomalie détectée à l'étape a) :
h) effectuer pendant une troisième durée l'étape b) avec une autre paire de commutateurs, i) identifier l'origine de l'anomalie,
• anomalie détectée à l'étape b) :
j) identifier l'origine de l'anomalie.
2. Procédé d'alimentation d'une charge inductive (12) selon la revendication 1 , comprenant en outre l'étape suivante à l'étape f)
k) détecter la présence d'une disjonction à partir d'un des deux commutateurs activés.
3. Procédé d'alimentation d'une charge inductive (12) selon la revendication 2, comprenant en outre l'étape suivante dans le cas où aucune disjonction n'a été constatée :
i) identifier l'origine de l'anomalie au niveau de la charge inductive (12).
4. Procédé d'alimentation d'une charge inductive (12) selon la revendication 2, comprenant en outre l'étape suivante dans le cas où une disjonction a été constatée :
j) identifier l'origine de l'anomalie au niveau de la branche du commutateur ayant provoqué la disjonction.
5. Procédé d'alimentation d'une charge inductive (12) selon la revendication 1 , comprenant en outre l'étape suivante à l'étape g)
k) détecter la présence d'une disjonction à partir du même commutateur.
6. Procédé d'alimentation d'une charge inductive (12) selon la revendication 5, comprenant en outre l'étape suivante à l'étape k)
I) identifier l'origine de l'anomalie au niveau de la branche du commutateur ayant provoqué la disjonction.
7. Procédé d'alimentation d'une charge inductive (12) selon la revendication 5, comprenant en outre l'étape suivante à l'étape k)
k) identifier une erreur de mesure si aucune disjonction constatée.
8. Procédé d'alimentation d'une charge inductive (12) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la première durée présente un temps égal à la deuxième durée.
9. Procédé d'alimentation d'une charge inductive (12) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la première durée présente un temps différent à la deuxième durée.
10. Procédé d'alimentation d'une charge inductive (12) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que la troisième durée présente un temps différent du temps de la deuxième durée.
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