Brevet FR2891689A1 — publié le 20070406

Domaine de l'invention La présente invention concerne un agencement d'une installation de commande pour commander un dispositif mécanique et/ou électrique, notamment un véhicule. Etat de la technique Actuellement, on connaît différentes applications et publications concernant des installations de commande ou des appareils de commande destinés à être montés sur des dispositifs comme par exemple des installations de commande ABS et ESP de véhicules automobiles, uti- lisées de manière standardisée. La structure habituelle de tels appareils est formée de sous groupes pour les actionneurs électriques comme par exemple les bobines électromagnétiques et les éléments de commande tels que par exemple les transistors de commutation et/ou les relais ainsi que les branchements par des connecteurs et des connexions. La technique d'assemblage et de liaison utilise de manière connue par exemple des plaques de circuit servant en même temps de supports de circuit pour les composants de l'installation de commande et aussi pour la mise en place d'un connecteur du boîtier et des bobines. Lors des interventions d'entretien, c'est-à-dire en cas de ré-paration, pour de telles installations de commande il est actuellement usuel de remplacer complètement le boîtier de l'installation de commande, ce qui correspond à de nombreuses opérations. Une réparation de l'installation de commande, par exemple le remplacement d'une partie défectueuse, se fait alors indépendamment. Le document DE 196 29 630 Al donne un exemple d'un agencement d'appareil de commande avec un appareil à monter. Le document DE 34 37 666 Al décrit un appareil de commande électronique, notamment pour véhicule automobile équipé d'un module de données, remplaçable, installé sur un support en matière plas- tique isolante. Le remplacement du module de données peut se faire sans ouvrir le boîtier de base de l'appareil, ce qui permet d'adapter l'appareil à différents programmes et séquences de programmes de commande. Le module de données chargé de ce programme est munie d'une poignée qui dépasse d'une ouverture du boîtier de l'appareil de commande; un cou- vercle complémentaire ferme l'ouverture et entoure la poignée. Ce document ne décrit pas le remplacement de composants pour une réparation. Avantages de l'invention L'agencement selon l'invention d'une installation de commande pour commander un dispositif mécanique et/ou électrique, notamment pour un véhicule automobile, permet vis-à-vis de l'état de la technique de remplacer simplement un support de circuit sans avoir à démonter l'installation de commande; il est particulièrement avantageux que ce support de circuit soit équipé des composants présentant une forte probabilité de panne. Selon l'invention, la construction de l'installation de corn-mande se simplifie considérablement notamment du fait que le plan de séparation ou de coupure pour les possibilités d'interventions soit déplacé dans un support de circuit remplaçable. On a ainsi l'avantage de pouvoir réaliser simplement les autres parties de montage et de technique de liai-son d'une installation de commande selon une technique de montage an- térieur, économe en temps. L'agencement d'une installation de commande pour commander un dispositif mécanique et/ou électrique par un bloc fonctionnel, notamment pour un véhicule automobile, comprenant: - au moins un premier support de circuit équipé de composants électro-20 niques, - au moins un second support de circuit muni d'au moins un composant de commande et installé sur le premier support de circuit et - au moins un boîtier muni d'un couvercle pour emballer le premier et le second support de circuit, est caractérisé en ce que le couvercle comporte un orifice d'accès pour ac-céder à une zone partielle correspondant au second support de circuit, cette ouverture d'accès étant fermée par une couverture remplaçable. Le point de rupture de consigne reliant la couverture remplagable au boîtier pour permettre d'ouvrir le boîtier en vue d'une répara- tion est ensuite refermé après remplacement du second support de circuit, à l'aide d'une couverture de remplacement, appropriée, cette couverture de remplacement étant par exemple fournie seulement avec la pièce de remplacement. Il est en outre possible de manière avantageuse que le second support de circuit ferme lui-même le point de rupture de consigne ainsi ouvert à l'aide d'un segment ou constitue la fermeture de l'orifice d'accès; cela est possible de préférence grâce à une forme de volet. Dans ce cas il suffit d'ouvrir le volet ce qui permet de supprimer avantageusement des pièces de fermeture supplémentaires. La réalisation d'un point de rupture de consigne ou d'un volet de fermeture réalisé par injection est une solution avantageuse car cela se fait à la fabrication du couvercle ou du boîtier au cours d'une seule opération, de façon simultanée, ce qui permet d'économiser des pièces supplémentaires. Selon un autre mode de réalisation, l'orifice d'accès est fermé par un segment ou une zone du second support de circuit. Cette zone ou partie est constituée de préférence par un puits de chaleur. Cela per-met avantageusement de relier les composants à refroidir faisant partie du second support de circuit, directement avec le puits de chaleur; il est en outre avantageux que le segment du second support de circuit réalisé comme puits de chaleur serve à fermer le point de rupture de consigne après ouverture de celui-ci ou à fermer l'orifice d'accès. Cela permet avantageusement de fermer un orifice d'accès du boîtier et qui existe déjà avant l'échange, rendant ainsi inutile tout moyen de fermeture supplémentaire. Selon un autre mode de réalisation, le second support de circuit comporte sur son côté tourné vers l'extérieur, un élément de protection, ce qui développe avantageusement les applications de l'invention. Il est particulièrement avantageux que l'élément de protection constitue une fermeture ou couverture de l'orifice d'accès. Selon un autre développement, le puits de chaleur du second support de circuit est relié à un premier et/ou second élément thermoconducteur par un segment du boîtier, du couvercle, du bloc fonctionnel et/ ou d'un autre puits de chaleur pour transmettre la chaleur, ce qui permet une application multiple pour différents composants nécessitant un échange de chaleur du second support de circuit. Il est particulièrement avantageux que le second élément thermoconducteur constitue un guide pour le second support de circuit et/ou un détrompeur évitant toute erreur de montage du second support de circuit. Des éléments de guidage et de protection supplémentaires contre les erreurs de montages deviennent de ce fait inutiles. Selon un autre agencement d'une installation de commande pour commander un dispositif mécanique et/ou électrique par un bloc 35 fonctionnel, notamment pour un véhicule automobile, comprenant: - au moins un premier support de circuit équipé de composants électro- niques, - au moins un second support de circuit muni d'au moins un composant de commande et installé sur le premier support de circuit et - au moins un boîtier muni d'un couvercle pour emballer le premier et le second support de circuit, le couvercle d'accès à une zone partielle correspondante du second support de circuit étant réalisé de façon remplaçable avec au moins un point de rupture de consigne relié au boîtier. Ainsi, le couvercle est par exemple relié solidairement au boîtier, à l'origine, par exemple par un soudage aux ultrasons. Le point de rupture de consigne permet d'enlever le couvercle à un endroit déterminé, de façon simple, pour remplacer le second support de circuit et de remplacer ainsi le couvercle avec un couvercle ou couverture fourni en même temps que la pièce de remplacement; cette couverture se visse par exemple avec interposition d'un joint. Cet échange peut également se faire avantageusement sur place. Selon un autre mode de réalisation, le boîtier et le couvercle sont en une seule pièce. Cela permet également l'application de l'invention car il est possible de faire un remplacement rapide. Il est particulièrement avantageux qu'au moins un compo- sant de commande du second support de circuit comporte des éléments fonctionnels à forte probabilité de panne. Cela permet d'intégrer dans la pièce de remplacement les éléments fonctionnels définis à partir de va-leurs résultant de la pratique si bien que ces éléments fonctionnels peu-vent être remplacés simplement et rapidement. L'invention concerne également un procédé d'une installation de commande pour commander un dispositif mécanique et/ou électrique par un bloc fonctionnel, notamment pour un véhicule automobile, comprenant: - au moins un premier support de circuit équipé de composants électro-30 niques, - au moins un second support de circuit muni d'au moins un composant de commande et installé sur le premier support de circuit et - au moins un boîtier muni d'un couvercle pour emballer le premier et le second support de circuit, procédé caractérisé par les étapes suivantes: (S 1) ouverture d'une ouverture d'accès du couvercle ou du boîtier fermée par une couverture, (S2) accès à travers l'orifice à une zone partielle correspondant au second support de circuit, séparation et enlèvement du second sup-port de circuit par rapport au premier support de circuit, (S4) mise en place d'un nouveau second support de circuit sur le premier 5 support de circuit et (S5) fermeture de l'orifice d'accès. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés dans les dessins 10 annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe schématique d'un agencement d'une installation de commande selon l'état de la technique, - la figure 2 est une vue en coupe schématique d'un premier exemple de réalisation d'un agencement selon l'invention d'une installation de 15 commande, - la figure 3 est une vue à échelle agrandie d'une couverture du segment supérieur correspondant au repère X de la figure 1, - la figure 4 est une variante de la figure 3, - la figure 5 est une vue en coupe schématique d'un second exemple de 20 réalisation d'un agencement de l'installation de commande selon l'invention, - la figure 6 est une vue en coupe schématique d'un troisième exemple de réalisation d'un agencement d'une installation de commande selon l'invention, - la figure 7 est une vue en coupe schématique d'un quatrième exemple de réalisation d'un agencement d'une installation de commande selon l'invention, - la figure 8 est une vue en coupe schématique d'une variante du quatrième exemple de réalisation de l'agencement de l'installation de corn-30 mande selon l'invention, et - la figure 9 est une vue en coupe schématique d'un cinquième exemple de réalisation d'un agencement de l'installation de commande selon l'invention. Description des modes de réalisation Dans les dessins on utilisera les mêmes références pour dé-signer les mêmes éléments ou des éléments analogues ou des éléments de même fonction ou de fonction analogue. Dans le cas des installations de commande servant à commander un dispositif mécanique et/ou électrique, notamment applicable à un véhicule automobile comme par exemple des systèmes ABS/ESP, les analyses de qualité et les statistiques de réparation montrent une forte probabilité de panne ou de défaillance pour certaines pièces du fait des conditions d'environnement brutales auxquelles elles sont exposées dans un véhicule automobile. La figure 1 montre une telle installation de commande 1 re-présentée schématiquement et correspondant à l'état de la technique. Un bloc fonctionnel 13, non détaillé, représente par exemple un groupe hydraulique d'un système ABS/ESP d'un véhicule automobile; ce groupe est commandé par des composants électromécaniques 20 tels que des électrovannes. Ces composants électromagnétiques 20 sont reliés à un premier support de circuit 3 portant les composants de commande électronique et les composants de circuit 21. Il peut s'agir par exemple d'un circuit imprimé. Cette installation de commande 1 est entourée complètement par un boîtier 12 et un couvercle 20 fixé au boîtier pour être protégée par exemple contre la pénétration de l'humidité et de la saleté. En cas de réparation, on enlève l'ensemble de l'installation 20 de commande 1 du bloc fonctionnel 13 et on le remplace. Dans le cas de l'installation de commande 1 selon la pré-sente invention, dont un premier mode de réalisation est représenté à la figure 1, les composants présentant une grande probabilité de défaillance ou de panne sont installés sur un support de circuit 4 que l'on peut at- teindre et remplacer rapidement de manière simple en cas de réparation. Ces composants sont par exemple des composants de commande faisant partie d'une plaquette ou puce logique installée selon l'invention sur le second support de circuit 4; ce dernier est remplaçable. Le premier support de circuit 3 comporte des éléments de commutation tels que par exemple des relais et/ou des transistors de commutation 21 servant à commander des actionneurs comme par exemple des bobines électromagnétiques 21 de soupapes ou vannes hydrauliques. Le premier support de circuit 3 comporte en outre des premiers éléments de contact 7 sous la forme de socles d'enfichage disposés d'une certaine manière. D'autres composants électroniques de la commande électronique tels que par exemple des circuits logiques ou circuits analogues sont installés sur le second support de circuit 4. A titre d'exemple, à la figure 6 on a un composant 5 en forme de plaquette ou puce relié aux éléments de liaison 6 avec une réalisation de connexion par liaison. Le second support de circuit 4 de cet exemple est un sup-port en céramique LTCC (Low Temperature Co-Fired Ceramic)(céramique à basse température de cuisson). Il peut toutefois s'agir également d'une plaque de circuit ou d'un élément analogue. Le second support de circuit 4 est en outre équipé de seconds éléments de contact 8 sous la forme de broches de contact tournées vers le premier support de circuit 3 et correspondant aux premiers éléments de contact 7. Les premier et les seconds éléments de contact 7, 8 forment une liaison électroconductrice, séparable, entre le premier et le second support de circuit 3 et 4; le second sup-port de circuit 4 peut être installé dans la direction de la flèche B sur le premier support de circuit 3 ou en être dégagé dans la direction de la flèche A (figure 2). En cas de réparation on enlève seulement le second support de circuit 4 des premiers éléments de contact 7. Cela se fait à travers un orifice d'accès 17 réalisé dans le couvercle 22 ou le boîtier 12 (figure 2) de l'installation de commande 1. Les figures 3 et 4 montrent à échelle agrandie le segment supérieur correspondant au repère X de la figure 1 montrant l'orifice d'accès 17. Cet orifice d'accès 17 est fermé par une couverture 2 selon un mode de réalisation préférentiel. Cette couverture est reliée au couvercle 22 par au moins un point de rupture de consigne 23 délimité par des zones de bord, par exemple affaiblies; la couverture 2 que l'on dégage est munie d'une ou plusieurs parties en saillie 25 pour appliquer un outil approprié permettant le dégagement (figure 3). La figure 4 montre une variante de réalisation de la couverture 2 sous la forme d'un capuchon fermant l'orifice d'accès 17, d'un côté par une articulation 24 et de l'autre par une installation d'enclipsage 26. L'installation d'enclipsage 26 peut également être réalisée sous la forme d'un point de rupture de consigne. La partie en saillie 25 sert à appliquer un outil pour ouvrir la couverture 2. On ouvre et on ferme cette partie en la basculant autour de l'articulation 24 (flèches). L'articulation 24 peut également être formée par une réduction de l'épaisseur de la paroi du couvercle 22. La couverture 2 peut être fermée comme cela sera détaillé ultérieurement par une couverture de remplacement lorsqu'on met en place un nouveau second support de circuit 4. La figure 5 montre un second exemple de réalisation. L'orifice d'accès 17 n'est pas encore fermé. Le second support de circuit 4 de cet exemple comporte un bloc métallique, par exemple en aluminium, qui constitue un puits de chaleur 10 pour le composant de commande 5 et est relié à celuici et au second support de circuit 4 par une liaison thermoconductrice. Le premier support de circuit 3 est installé de façon connue sur ou dans le boîtier 12 et y est fixé. Une broche constituant un élément thermoconducteur 11 est tenue dans ce support de circuit. L'extrémité inférieure de cette broche a une forme de L et vient en contact avec le bloc fonctionnel 13 pour transmettre la chaleur. L'autre extrémité de cet élément thermoconducteur 11 est en liaison par la forme avec le puits de chaleur 10, permettant l'échange de chaleur avec le bloc fonctionnel 13. Dans certains cas, il suffit d'un bloc métallique comme puits de chaleur 10 comme le montre le troisième exemple de réalisation représenté à la figure 6. Pour gagner de l'espace, ce puits de chaleur 10 de ce troisième exemple de réalisation est installé avec le second support de circuit 4 sur le premier support de circuit 3 pour se trouver entre les deux supports de circuit 3 et 4. Cela permet de diminuer la hauteur de l'installation de commande 1. Les côtés occupés, tournés vers le haut ou vers l'extérieur du second support de circuit 4, sont couverts avantageusement par un élément protecteur 19. Cet élément protecteur 19 constitue, selon une réalisation appropriée, une couverture ou fermeture de l'orifice d'accès 17, par exemple fermée antérieurement par une couverture 2 avec un point de rupture de consigne 23 (figure 3). Selon un développement particulièrement avantageux, le puits de chaleur 10 est réalisé pour toujours fermer l'orifice d'accès 17 selon un quatrième mode de réalisation de l'invention représenté à la fi- gure 7. Le couvercle 22 ou le boîtier 12 comporte cet orifice d'accès 17 avec une forme correspondant à celle du puits de chaleur 10. Le puits de chaleur 10 est relié, comme décrit ci-dessus, au second support de circuit 4 et au couvercle 22 ainsi qu'au premier support de circuit 3 par des élé- ments de fixation 14, 15, par exemple des liaisons par vis. Entre le puits de chaleur 10 et le boîtier 12 on a un joint 16 que l'on renouvelle chaque fois que l'on remplace le second support de circuit 4. Le joint 16 peut être par exemple en un élastomère, en silicone ou en une matière analogue. Le joint 16, conducteur de chaleur, est dilatable, si bien qu'au moins dans cette zone le couvercle 22 présente des propriétés de thermoconduction. Dans ce mode de réalisation on peut également prévoir un second élément thermoconducteur 11 (voir figure 5). La figure 8 montre une variante de ce quatrième mode de réalisation; le puits de chaleur 10 relié au second support de circuit 4 est porté par les éléments d'appui 18 du boîtier 12 et est relié de manière amovible à ceux-ci par des éléments de fixation 14. Les éléments d'appui 14 constituent des guides et aident à la mise en place correcte du second support de circuit 4; on peut avoir un détrompeur évitant un mauvais montage. Dans cet exemple, on a également un joint 16 entre la face inférieure du puits de chaleur 10 et le couvercle 22; ce joint est par exemple un joint torique. L'étanchéité des premiers éléments de fixation 14 se fait de façon connue, par exemple par des vis auto-étanches. Dans le cinquième exemple de réalisation présenté à la figure 9, le couvercle 2 est un couvercle en tôle auquel est relié le second support de circuit 4 combiné au puits de chaleur 10 par l'intermédiaire d'un élément thermoconducteur 9 ou qui est installé ultérieurement. Le puits de chaleur 10 est par exemple en aluminium; l'élément thermoconducteur 9 est une colle thermoconductrice. D'autres modes de réalisation tels que par exemple des res- sorts métalliques thermoconducteurs sont également possibles. La couverture de remplacement 2 en métal est par exemple une pièce obtenue par emboutissage profond ou une pièce injectée comme puits de chaleur et servant à évacuer la chaleur vers l'air ambiant. La couverture de rem- placement 2 présente, au niveau de son segment inférieur, des parties de sertissage pour être reliée par exemple avec interposition d'un joint approprié au boîtier 12 ou au couvercle 22 pour fermer l'orifice d'accès qui a été dégagé. Cette fixation se fait de manière appropriée et ferme de manière étanche l'orifice d'accès. On rétablit ainsi l'état initial de l'installation de commande 1. La couverture de remplacement 2 peut être plus compliquée que la couverture d'origine. C'est ainsi qu'il est possible de souder le couvercle d'origine par ultrasons et de fixer la couverture de remplacement sous la forme d'un couvercle vissé avec interposition de moyens d'étanchéité, dans le jeu composant les éléments de remplacement. L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits cidessus, mais peut être modifiée de différentes manières. Ainsi, le support de circuit 4 peut être une plaque de circuit mais aussi un module remplaçable, complet. io Le second élément thermoconducteur 11, sous la forme d'une broche, peut constituer un guide et un détrompeur contre le mauvais montage du second support de circuit 4. On peut également envisager que le second support de cir- cuit 4 forme lui-même avec certaines zones partielles, par exemple des segments d'une plaque de circuit, le moyen de couverture de l'orifice d'accès 17. io NOMENCLATURE 1 installation de commande 2 couverture 3 premier support de circuit 4 second support de circuit composant de commande 6 élément de liaison 7 premier élément de contact 8 second élément de contact 9 premier élément thermoconducteur puits de chaleur 11 second élément thermoconducteur 12 boîtier 13 bloc de l'appareil 14 premier élément de fixation second élément de fixation 16 joint 17 orifice d'accès 18 élément de support 19 élément de protection composant électromécanique 21 composant électronique 22 couvercle 23 point de rupture de consigne 24 articulation partie en saillie 26 installation d'enclipsage A, B directions X repère S1...5 étapes de procédé REVENDICATIONS 11 Agencement d'une installation de commande (1) pour commander un dispositif mécanique et/ou électrique par un bloc fonctionnel (13), notamment pour un véhicule automobile, comprenant: - au moins un premier support de circuit (3) équipé de composants électroniques (21), - au moins un second support de circuit (4) muni d'au moins un composant de commande (13) et installé sur le premier support de circuit (3) et - au moins un boîtier (12) muni d'un couvercle (22) pour emballer le premier et le second support de circuit (3, 4), caractérisé en ce que le couvercle (22) comporte un orifice d'accès (17) pour accéder à une zone partielle correspondant au second support de circuit (4), cette ouverture 15 d'accès étant fermée par une couverture remplaçable (2). 2 ) Agencement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couverture remplaçable (2) est reliée au couvercle (22) par au moins un 20 point de rupture de consigne (23). 3 ) Agencement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couverture remplaçable (2) est constituée par une couverture refermable (2). 4 ) Agencement selon la revendication 3, caractérisé en ce que la couverture refermable (2) de l'orifice d'accès (17) est en forme de volet. 5 ) Agencement selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'orifice d'accès (17) est fermé par une zone partielle du second support de circuit (4). 6 ) Agencement selon la revendication 5, caractérisé en ce que la zone partielle du second support de circuit (4) est en forme de puits de chaleur (10) pour fermer l'orifice d'accès. 7 ) Agencement selon la revendication 5, caractérisé en ce que la zone partielle du second support de circuit (4) prévu pour fermer l'orifice d'accès (17) est en forme d'élément protecteur (19) couvrant le segment du second support de circuit (4) tourné vers l'extérieur. 8 ) Agencement selon la revendication 6, caractérisé en ce que le puits de chaleur (10) du second support de circuit (4) est relié à un premier et/ou second élément thermoconducteur (9, 11) par un segment du boîtier (12), du couvercle (22), du bloc fonctionnel (13) et/ou d'un autre puits de chaleur pour transmettre la chaleur. 9 ) Agencement selon la revendication 8, caractérisé en ce que le second élément thermoconducteur (11) forme un guide pour le second 20 support de circuit (4) et/ou un moyen de détrompage contre une erreur de montage du second support de circuit (4). 10 ) Agencement d'une installation de commande (1) pour commander un dispositif mécanique et/ou électrique par un bloc fonctionnel (13), no-25 tamment pour un véhicule automobile, comprenant: - au moins un premier support de circuit (3) équipé de composants électroniques (21), -au moins un second support de circuit (4) muni d'au moins un composant de commande (13) et installé sur le premier support de circuit (3) et au moins un boîtier (12) muni d'un couvercle (22) pour emballer le premier et le second support de circuit (3, 4), caractérisé en ce que le couvercle (22) d'accès à une zone partielle correspondante du second 35 support de circuit (4) est réalisé de façon remplaçable avec au moins un point de rupture de consigne (23) relié au boîtier (12). 11 ) Agencement selon l'une des revendications 1 et 10, caractérisé en ce que le boîtier (12) et le couvercle (22) sont en une seule pièce. 12 ) Procédé d'échange d'un support de circuit (4) d'une installation de commande (1) pour commander un dispositif mécanique et/ou électrique par un bloc fonctionnel (13), notamment pour un véhicule automobile, comprenant: au moins un premier support de circuit (3) équipé de composants électroniques (21), au moins un second support de circuit (4) muni d'au moins un composant de commande (13) et installé sur le premier support de circuit (3) et au moins un boîtier (12) muni d'un couvercle (22) pour emballer le premier et le second support de circuit (3, 4), procédé caractérisé par les étapes suivantes: (S 1) ouverture d'une ouverture d'accès (17) du couvercle (22) ou du boîtier (13) fermée par une couverture (2) ; (S2) accès à travers l'orifice (17) à une zone partielle correspondant au second support de circuit (4), séparation et enlèvement du second support de circuit (4) par rapport au premier support de circuit (3), (S4) mise en place d'un nouveau second support de circuit (4) sur le premier support de circuit (3) et (S5) fermeture de l'orifice d'accès (17). 13 ) Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que dans l'étape (S4), le remplacement du nouveau second support de circuit (4) se fait en étant guidé par un second élément thermoconducteur (9) et/ou de façon protégée contre une erreur de montage. 14 ) Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que dans l'étape de procédé (S5), la fermeture de l'orifice d'accès (17) se fait avec un segment partiel conçu à cet effet et appartenant au second nou-35 veau support de circuit (4).