Brevet FR2777608A1 — publié le 19991022

MOTOVENTILATEUR A BLOC DE COMMANDE INTEGRE Dans un véhicule automobile, le moteur est refroidi par un ventilateur frontal dont la vitesse de rotation est régulée par un bloc de circuits de commande afin d'adapter cette vitesse au besoin de refroidissement du moteur. Ce dernier peut ainsi fonctionner à la température optimale de consigne. Le bloc de commande comporte en sortie un circuit de puissance, d'alimentation du ventilateur, qui est commandé pour délivrer une énergie électrique variant avec l'écart entre la température effective du moteur et la température de consigne. Le circuit de puissance est constitué d'un circuit à découpage, ou hacheur, fonctionnant cycliquement. Dans un cycle, ou période élémentaire d'alimentation, le hacheur ne laisse passer qu'une impulsion de courant d'alimentation du ventilateur, de durée reglable, et interrompt ensuite toute alimentation jusqu'au début du cycle suivant. Le réglage de la durée des impulsions par les autres circuits de commande de régulation de température permet ainsi de faire varier la puissance moyenne appliquée au ventilateur et donc la vitesse du flux d'air qu'il fait circuler. Comme le ventilateur est ainsi alimenté par des impulsions à courant maximal, le hacheur dissipe lui-même une énergie thermique relativement importante lorsque les impulsions occupent quasiment tout leur cycle. Il faut donc qu'il puisse être refroidi. Par ailleurs, la régulation par découpage du courant engendre un puissant rayonnement électromagnétique susceptible de perturber les circuits électriques de commande ou de surveillance du moteur. Réciproquement, les étincelles aux bougies sont une source de rayonnement susceptible de perturber les circuits commandant le hacheur. Pour ces raisons, le bloc de commande du ventilateur était logé, à distance du ventilateur, dans un boîtier disposé à un niveau bas de la calandre et un câble blindé reliant le hacheur au ventilateur. Une telle disposition n'est cependant pas satisfaisante. En effet, le refroidissement du hacheur dépend de la vitesse du véhicule. Lorsque ce dernier est quasi immobilisé dans des encombrements de la circulation, le hacheur est très mal refroidi. Il faut donc le surdimensionner si l'on veut éviter sa destruction. La présente invention vise à limiter cet inconvénient. A cet effet, l'invention concerne un bloc de commande d'un motoventilateur pour moteur de véhicule automobile engendrant un flux d'air ambiant de refroidissement du moteur, bloc caractérisé par le fait qu'il est intégré au motoventilateur et disposé, au moins partiellement, dans le trajet du flux d'air du motoventilateur. Ainsi, l'ensemble intégré est à autoprotection thermique puisque le ventilateur refroidit son bloc de commande. Il est à noter que l'intensité du flux de refroidissement, asservie sur la seule température du moteur du véhicule, est cependant parfaitement adaptée au besoin de refroidissement du bloc de commande. En effet, tout supplément d'énergie électrique, fourni au ventilateur pour qu'il accélère afin de refroidir plus énergiquement le moteur du véhicule, se traduit par une augmentation de la vitesse du flux d'air, qui va donc compenser l'accroissement d'échauffement du hacheur. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'une forme de réalisation préférée du bloc de commande intégré au motoventilateur de l'invention, en référence au dessin annexé, sur lequel: - la figure 1 est une vue en perpective d'une carte de circuit imprimé du bloc de commande du motoventilateur, montée intégrée sur celui-ci, - la figure 2 est une vue très schématique, de dessus, du motoventilateur avec le bloc de commande, et - la figure 3 est une vue axiale des éléments des figures 1 et 2. La carte de référence 1, montée verticalement dans le compartiment moteur d'un véhicule automobile, à l'avant du bloc moteur, porte les composants d'un bloc de commande d'un motoventilateur 10 (fig. 3) dont sont représentés, sur la figure 1, le bout d'arbre 11 portant un collecteur 12 à deux paires de pôles traversant une lumière circulaire de la carte 1 pour venir en contact avec quatre balais du motoventilateur, faisant partie d'un ensemble 13 à balais porté sur la carte 1, dont les porte-balais n'ont pas été représentés. La carte 1 s'étend dans un plan sensiblement radial par rapport à l'axe du bout d'arbre 11 et fait donc partie intégrante du motoventilateur puisqu'elle en porte les balais 13. Le motoventilateur est donc en fait constitué du moteur électrique (avec pales) 10, à collecteur 12, et de l'ensemble à balais 13 porté par lacarte 1. Ce sont les autres composants de celle-ci qui ont été ajoutés pour commander le motoventilateur 10, 12. Pour la simplicité de l'exposé, on utilisera cependant uniquement la référence 10 pour le motoventilateur. La carte 1 porte un connecteur 2 d'alimentation batterie de ses divers circuits et en particulier d'un ensemble hacheur de puissance comportant un tore 3 portant des bobinages d'alimentation des balais 13, alimentés à travers des transistors de puissance 4. Ceux-ci sont eux-mêmes commandés par des circuits de réglage de la largeur d'impulsions cycliques (PWM) de déblocage des transistors 4, avec le séquencement voulu entre eux. Ces circuits de réglage sont eux-mêmes asservis par la température relevée sur le moteur du véhicule. De plus amples détails sur la régulation de température du moteur sont ici inutiles puisque celle-ci est bien connue et que ce n'est pas là l'objet de l'invention. La carte 1 se présente globalement sous une forme approximativement circulaire, avec des échancrures et lumières de passage de flux d'air. Elle est centrée sensiblement sur l'arbre 11 du motoventilateur 10 et s'étend jusqu'au droit d'une paroi cylindrique 22 de cage, elle-même contenue à l'intérieur d'une paroi cylindrique rotative 21, d'axe parallèle au sien. Sur la paroi 21 sont montées les pales du motoventilateur 10, celles-ci étant juste en- dessous de la représentation de celui-ci sur la figure 3 et brassant une section d'air bien plus importante que celle de la carte 1 et englobant celle- ci. La carte 1 comporte en outre une excroissance radiale 5, sur ici sensiblement le quart de sa périphérie opposée à la génératrice de quasicontact des cylindres 21 et 22, excroissance 5 qui porte les éléments de puissance 3 et 4 et le connecteur 2. En fonctionnement, les pales du motoventilateur 10 produisent une surpression dans la zone située sous la carte 1 (fig. 3), o se trouve le moteur du véhicule. En particulier, l'air ambiant au niveau des composants de puissance 3 et 4 se trouve soufflé dans le carénage d'hélice 21, comme l'illustrent les flèches F0 et F1 de la figure 3. Ainsi, les composants de puissance 3 et 4 se trouvent dans le flux d'air engendré par le motoventilateur 10 et sont donc refroidis. Il est ici en outre prévu un radiateur 6 rapporté au niveau de la partie 5 pour réduire la résistance thermique des composants de puissance 3 et 4 par rapport au flux d'air. Les ailettes de celui-ci sont ainsi léchées par le flux d'air du ventilateur 10. Les liaisons à fort courant (2, 3, 4, 13) sont réalisées avec des pistes de cuivre de plus de 0,2 mm d'épaisseur, ici 0,4 mm. Afin de limiter l'émission de parasites de commutation aux balais 13, il est prévu un filtrage par intégration par un condensateur 14. En outre, les composants électriques ou électroniques sensibles de la carte 1 sont disposés à distance des balais 13, c'est-à-dire dans la zone 5. La figure 2 est une vue de dessous des figures 1 et 3 illustrant la disposition relative des divers éléments ci-dessus. 2777608 REVENDICATIONS 1.- Bloc de commande (1, 2, 3, 4) d'un motoventilateur pour moteur de véhicule automobile (10) engendrant un flux d'air ambiant (F0, F1) de refroidissement d'un moteur, bloc caractérisé par le fait qu'il est intégré au motoventilateur (10) et disposé, au moins partiellement, dans le trajet du flux d'air (F0, F1) du motoventilateur. 2.- Bloc de commande selon la revendication 1, dans lequel une carte à circuit imprimé (1) porte un ensemble à balais (13) du motoventileur (10). 3.- Bloc de commande selon la revendication 2, dans lequel l'ensemble à balais (13) est associé à un condensateur (14) de filtrage de parasites. 4.- Bloc de commande selon l'une des revendications 2 et 3, dans lequel la carte (1) s'étend dans un plan radial du motoventileur (10) et comporte une excroissance (5) portant des circuits (3, 4) d'alimentation du motoventilateur (10). 5.- Bloc de commande selon la revendication 4, dans lequel l'excroissance (5) porte un radiateur (6) de refroidissement de composants de puissance (4) disposé dans le trajet du flux d'air (F0, F1). 6.- Bloc de commande selon la revendication 5, dans lequel le radiateur (6) comporte des ailettes s'étendant radialement au-delà de la carte (5). 7.- Bloc de commande selon l'une des revendications 2 à 6, dans lequel la carte (1) comporte des pistes conductrices d'épaisseur supérieure à 0,2 mm.