Brevet FR2901758A1 — publié le 20071207

La présente invention appartient au domaine des systèmes de contrôle du freinage des roues des véhicules automobiles. Plus particulièrement l'invention concerne un groupe électro-hydraulique mis en oeuvre par de tels systèmes. Le contrôle dynamique du freinage des roues d'un véhicule automobile est aujourd'hui largement utilisé en raison de la sécurité et du confort de conduite que ce type de contrôle apporte. Différents systèmes de contrôle plus ou moins élaborés sont mis en oeuvre suivant les fonctions recherchées. Par exemple les systèmes pour éviter le blocage d'une roue lors d'un freinage (ABS pour Anti Blocking System), les systèmes antipatinage (TCS pour Traction Control System), les systèmes de contrôle de trajectoire (ESP pour Electronic Stability Program) ou les systèmes d'aide au freinage d'urgence (BAS pour Brake Assistance System) sont aujourd'hui utilisés sous des appellations diverses. Un point commun à tous ces systèmes est la mise en oeuvre de moyens qui agissent sur les pressions hydrauliques appliquées dans les freins des différentes roues d'un véhicule. Ces moyens comportent en général : - une partie hydraulique, ou bloc hydraulique, comportant une pompe pour générer la pression hydraulique nécessaire et des vannes pour agir sur la pression hydraulique dans chaque frein de roue, - une partie électronique pour élaborer les ordres de freinage devant être appliqués à chaque roue et pour piloter la position des vannes hydrauliques au moyen de bobines électriques agissant sur des noyaux magnétiques des vannes, - un moteur électrique pour entraîner la pompe hydraulique. Ces parties sont généralement regroupées dans un ensemble unique, désigné sous le nom de groupe électro-hydraulique, pour en faciliter le montage dans le véhicule et limiter les connexions entre les différentes parties. Afin d'améliorer l'intégration des différentes parties d'un tel groupe électro-hydraulique et de le rendre plus compact, il est connu de disposer les vannes du bloc hydraulique de telle sorte que les bobines de commande desdites vannes soient disposées autour du moteur et utilisent pour réaliser les circuits magnétiques nécessaires au fonctionnement de chaque électrovanne, (composée d'une vanne et de la bobine qui lui est associée) une partie du circuit magnétique du stator du moteur. Les circuits magnétiques sont en général réalisés avec un matériau ferreux pour des raisons de coût, mais tout matériau, simple ou composite, ayant des propriétés magnétiques équivalentes est utilisable. La demande internationale WO2005/087564 décrit un tel agencement dans lequel le circuit fer du stator du moteur est disposé sur une face du bloc hydraulique et comporte à son extrémité opposée au bloc hydraulique un rebord annulaire utilisé pour réaliser une partie du circuit fer des bobines des électrovannes et qui assure également le maintien mécanique des bobines. Un tel agencement permet de réduire les dimensions du groupe électrohydraulique mais il n'est pas possible de démonter les bobines elles-mêmes solidaires de la partie électronique sans démonter le stator du moteur, dont le rebord annulaire maintient les bobines, et donc sans démonter le rotor du moteur lui même solidaire de la pompe hydraulique. La séparation de la partie électronique du groupe électro-hydraulique s'avère pourtant nécessaire lorsque la réparation, ou le remplacement, de la partie électronique doit être réalisé. La fiabilité du bloc hydraulique et celle du moteur d'entraînement de la pompe étant actuellement très supérieures à celle de la partie électronique et la plupart des pannes, nécessitant une intervention sur le bloc électro-hydraulique, ayant une origine électronique, il est essentiel de pouvoir démonter la partie électronique et les bobines associées du groupe électro-hydraulique sans démonter le rotor du moteur, qui est couplé au bloc hydraulique, tout en conservant un groupe électro-hydraulique aussi compact que possible. La présente invention propose un agencement compact des composants d'un groupe électro-hydraulique pour système de contrôle de freinage des roues d'un véhicule qui permet d'accéder à la partie électronique du groupe électro-hydraulique sans démonter les autres parties et en particulier sans nécessiter que le moteur soit séparé du bloc hydraulique. L'invention consiste en un groupe électro-hydraulique pour système de contrôle de freinage des roues d'un véhicule comportant : - un bloc électro-hydraulique comportant: - un bloc hydraulique réalisé dans un matériau non magnétique comportant une surface de référence et comportant une pluralité de vannes hydrauliques agencées sur ladite surface de référence, - un moteur électrique, comportant un rotor et un stator fixé à une de ses extrémités au bloc hydraulique, l'autre extrémité étant dite extrémité libre, - un ensemble électronique, comportant une pluralité de bobines disposées autour des vannes hydrauliques, les dites vannes hydrauliques étant réparties à la périphérie du moteur. 15 Selon l'invention les bobines sont connectées à une carte électronique de telle sorte que l'ensemble électronique comportant ladite carte et lesdites bobines, soit séparable du bloc électro-hydraulique sans démontage d'éléments du moteur. On notera que cette configuration permet un montage et un démontage 20 rapide et simplifié de l'ensemble électronique, sans démontage du stator ou d'éléments du moteur solidaires mécaniquement du groupe hydraulique (comme par exemple le rotor). Le stator du moteur comporte un rebord annulaire, extérieur au moteur, fixé sur la surface de référence du bloc hydraulique, de telle sorte que ledit 25 rebord annulaire, le stator et une couronne rapportée sur les bobines à l'extrémité libre du stator constituent un circuit magnétique pour chaque bobine. Le rebord annulaire est pourvu d'une pluralité d'ouvertures traversées par les vannes hydrauliques ce qui assure la qualité du circuit magnétique de chaque bobine. 30 La couronne rapportée sur les bobines comporte de préférence une ouverture axiale qui permet d'accéder à l'extrémité du moteur, en particulier aux connexions électriques et à des balais de collecteur. 10 Avantageusement, un soyage au niveau de ladite ouverture assure le positionnement de la couronne et la continuité magnétique en prenant appui sur le stator à son extrémité libre. De plus, un capot, apte à couvrir l'ensemble électronique et le moteur électrique afin de protéger les composants électroniques des agressions de l'environnement, comporte des moyens pour maintenir la couronne en position. La description détaillée d'un groupe électro-hydraulique conforme à l'invention est faite en référence aux figures qui représentent : Figure 1, en section partielle une vue schématique d'un groupe électro-10 hydraulique ; Figure 2, une vue d'ensemble éclatée dans un ordre de montage des principaux éléments entrant dans la réalisation d'un groupe électro-hydraulique. Un groupe électro-hydraulique 1, figures 1 et 2, pour un système de contrôle de freinage des roues d'un véhicule suivant la présente invention 15 comporte trois sous ensembles principaux : - un bloc hydraulique 2, - un ensemble électronique 3, - un moteur électrique 4. Le bloc hydraulique 2 comporte une pompe hydraulique (non 20 représentée) qui fournit la pression hydraulique nécessaire aux freins et une pluralité de vannes 21 qui assurent la distribution de la pression hydraulique aux freins des différentes roues. Le bloc hydraulique est de préférence réalisé dans un alliage économique à base d'aluminium, facile à usiner. 25 Le nombre de vannes 21 varie en pratique suivant les fonctions qui doivent être assurées par le système de contrôle de freinage. Par exemple huit vannes sont nécessaires pour un système ABS et douze sont nécessaires pour un système ESP. Le moteur électrique 4 est monté saillant sur une des faces 22 du bloc 30 hydraulique, dite surface de référence, de telle sorte que le rotor 41 dudit moteur entraîne la pompe hydraulique. Le moteur électrique 4 comporte un stator 4:2 avec un circuit magnétique, de forme sensiblement cylindrique. Le bloc hydraulique étant réalisé pour des raisons économiques dans un matériau non magnétique, ledit stator 42 est réalisé par un élément séparé qui prend appui sur la surface de référence 22 du bloc hydraulique 2 et comporte avantageusement à son extrémité opposée à ladite surface de référence des balais électriques 44 de 5 contact avec le collecteur 45 du rotor lorsque la technologie du moteur utilise de tels balais. Afin de réduire l'encombrement du groupe électro-hydraulique, les vannes 21, d'axes 211, sont agencées en barillet autour du moteur 4 sur la surface de référence 22 du bloc hydraulique, c'est à dire avec leurs axes parallèles entre eux et parallèles à l'axe de rotation 411 du moteur. De préférence, les vannes 21 sont disposées sur la surface de référence sensiblement suivant un cercle centré sur l'axe 411 du moteur 4. Le stator 42 est une pièce du moteur, en matériau magnétique et comporte un rebord annulaire 46 qui s'étend dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe moteur 411, conformé pour prendre appui sur la surface de référence 22 du bloc hydraulique. Ce rebord annulaire est avantageusement réalisé d'une pièce avec la paroi du stator. Des ouvertures 47 dans le rebord annulaire 46 correspondent à l'emplacement des vannes 21 lorsque le stator 42 du moteur est mis en place 20 sur la surface de référence 22. Des bobines électriques 31, aptes à actionner les vannes 21 (en agissant sur un noyau en matériau magnétique non représenté) avec lesquelles elles forment des électrovannes, sont placées autour desdites vannes sur la face 461 du rebord annulaire 46 opposée à la surface d'appui sur le bloc 25 hydraulique 2, et une couronne 5 en matériau magnétique, de forme et dimensions comparables au rebord annulaire 46, est positionnée à l'extrémité desdites bobines opposée à l'extrémité en contact avec le rebord annulaire 46. Une ouverture axiale 51 sur la couronne 5 permet d'accéder à l'extrémité du moteur 4 opposée au bloc hydraulique 2, notamment pour le 30 raccordement des contacts électriques d'alimentation du moteur. Un soyage 52 au niveau de l'ouverture axiale 51 permet à la couronne 5 de prendre appui sur le stator 42 avec un léger encastrement qui assure le positionnement et le maintien latéral de ladite couronne et qui assure une surface de contact entre la couronne et le stator favorable à une bonne continuité magnétique entre ces deux éléments. Le rebord annulaire 46, la paroi du stator 42 du moteur et la couronne 5 forment un circuit magnétique pour chaque bobine 31 qui referme les lignes de champ magnétique afin d'obtenir un fonctionnement optimal des vannes 21. L'ensemble électronique 3 comporte une carte électronique 32 qui commande le fonctionnement du moteur et des électrovannes. La dite carte électronique reçoit des signaux en provenance de capteurs et des alimentations électriques (non représentés) par des moyens de connexion 33 et est raccordée électriquement aux bobines 31 par des liaisons 311. Avantageusement ladite carte électronique est placée du côté des bobines, opposé au bloc hydraulique 2 et les liaisons 311 comportent des terminaisons 312 pour insertions en force sans soudure dans des trous métallisés de la carte électronique. On notera que l'ensemble électronique 3 est constitué par l'assemblage des bobines 31, de la couronne 5 et de la carte électronique 31. Cet ensemble peut être préparé à part et être assemblé ou démonté du groupe hydraulique sans démontage et séparation du moteur et du bloc hydraulique. Le groupe électro-hydraulique suivant l'invention est assemblé dans 20 l'ordre suivant : a- le rotor 41 du moteur est assemblé sur le bloc hydraulique 2, b- le stator 42 du moteur est fixé, sur la surface de référence 22 du bloc hydraulique de sorte que les vannes 21 traversent le rebord annulaire 46 par les ouvertures 47 et que le rotor 41 du moteur soit 25 maintenu. Un joint 26 est avantageusement disposé entre la surface de référence 22 du bloc hydraulique et le rebord annulaire 46 pour contenir d'éventuelles remontées de fluide hydraulique vers les composants électroniques. c- Les bobines 31 sont placées autour des vannes 21. 30 d- La couronne 5 est placée sur les bobines 31 en appui sur le stator 42. e- La carte électronique 32 est raccordée aux bobines 31, par exemple, par insertion des terminaisons 312 des bobines dans des trous de la 7 carte 32. f- Un capot de protection 34 est fixé, par exemple avec des vis 342, sur le bloc hydraulique 2 pour protéger les composants électroniques des agressions de l'environnement. De préférence ledit capot prend appui sur la surface de référence 22 et le joint périphérique 26 qui s'étend au-delà du rebord annulaire 46 assure l'étanchéité entre le volume intérieur du capot et l'extérieur. Avantageusement, ledit capot comporte des moyens de maintien de la couronne 5, par exemple un épaulement 341 qui interdit à la couronne 5 de se séparer du stator 42. Le capot 34 peut également comporter des moyens de connexion électrique 33. Cette séquence donne un ordre de montage des éléments essentiels du groupe électro-hydraulique qui conduit à un agencement correct des éléments. D'autres éléments non décrits sont au besoin assemblés lors du montage dudit groupe à l'étape la plus appropriée. Il est également possible d'assembler certains éléments séparément sans qu'il en résulte un ordre différent dans le groupe assemblé. En particulier, l'invention permet de réaliser un sous-ensemble, par exemple sur un gabarit de montage, en assemblant les bobines 31, la couronne 5 et la carte électronique 32 pour former l'ensemble électronique 3. Un tel sous-ensemble est apte à être monté ou clémonté du groupe électro-hydraulique sans qu'il soit nécessaire de séparer le moteur électrique du bloc hydraulique. L'invention permet donc d'obtenir un groupe électro-hydraulique 1 très compact, de dimensions réduites, dont l'ensemble électronique 3, qui est actuellement la source principale de défaillance de tels groupes, est aisément démontable et remplaçable sans nécessité de démontage des parties non électroniques et en particulier sans nécessiter de démonter le moteur 4 du bloc hydraulique 2. On notera que l'ensemble électronique 3 peut être démonté sans avoir à démonter des éléments du moteur solidaires du groupe hydraulique (par exemple, le rotor...). L'invention présente l'avantage de proposer un circuit magnétique à deux pièces, quel que soit le nombre de bobines à commander. En outre l'invention permet également de dissocier l'électronique des autres éléments mécaniques sans démontage de ces derniers, ceci de manière économique. REVENDICATIONS 1] Groupe électro-hydraulique (1) pour système de contrôle de freinage des roues d'un véhicule comportant : - un bloc électro-hydraulique comportant: - un bloc hydraulique (2) réalisé dans un matériau non magnétique comportant une surface de référence (22) et comportant une pluralité de vannes hydrauliques (21) agencées sur ladite surface de référence, - un moteur électrique (4), comportant un rotor (41) et un stator (42) fixé à une de ses extrémités au bloc hydraulique, l'autre extrémité étant dite extrémité libre, - un ensemble électronique, comportant une pluralité de bobines (31) disposées autour des vannes hydrauliques (21), les dites vannes hydrauliques (21) étant réparties à la périphérie du moteur (4), caractérisé en ce que les bobines (31) sont connectées à une carte 15 électronique (32) de telle sorte que l'ensemble électronique (3) comportant ladite carte 32 et lesdites bobines 31, soit séparable du bloc électro-hydraulique sans démontage d'éléments du moteur (4). 2] Groupe électro-hydraulique suivant la revendication 1 dans lequel le stator (42) du moteur (4) comporte un rebord annulaire (46), extérieur au moteur, fixé 20 sur la surface de référence (22) du bloc hydraulique (2), de telle sorte que ledit rebord annulaire (46), le stator (42) et une couronne (5) rapportée sur les bobines (31) à l'extrémité libre du stator (42) constituent un circuit magnétique pour chaque bobine. 3] Groupe électro-hydraulique suivant la revendication 2 dans lequel le rebord 25 annulaire (46) comporte des ouvertures traversées par les vannes hydrauliques (21). 4] Groupe électro-hydraulique suivant la revendication 2 ou la revendication 3 dans lequel la couronne (5) comporte une ouverture axiale (51) pour maintenir l'extrémité du moteur (4) accessible. 30 5] Groupe électro-hydraulique suivant la revendication 4 dans lequel 10l'ouverture axiale (51) de la couronne (5) comporte un soyage (52) prenant appui sur l'extrémité libre du stator (42) pour positionner ladite couronne et assurer la continuité magnétique entre la couronne (5) et le stator. 6] Groupe électro-hydraulique suivant l'une des revendications précédentes comportant un capot (34) apte à couvrir l'ensemble électronique (3) et le moteur électrique (4), dans lequel ledit capot comporte des moyens (341) pour maintenir la couronne en position sur l'extrémité libre du stator (42).