Brevet FR2965647A1 — publié le 20120406

-1- La présente invention concerne le domaine technique de la fabrication d'un système de distribution dans une structure, notamment d'un câblage électrique pour véhicule. Un câblage électrique comprend généralement un faisceau de conducteurs 5 électriques. Au vu de la multiplicité des conducteurs électriques et de leurs trajets respectifs, il est courant dans l'état de la technique d'effectuer une étape de modélisation du véhicule muni de son câblage électrique, pour pouvoir déterminer le trajet optimal des conducteurs dans le véhicule. Cela permet ensuite de déterminer au mieux la 10 longueur de ces conducteurs, puis leur section au vu d'autres caractéristiques, par exemple de courant et de tension. Une telle modélisation est effectuée à l'aide d'un modèle numérique en trois dimensions du véhicule, obtenu notamment à partir d'un modèle numérique en trois dimensions des organes du véhicule, placés dans la position qu'ils occupent 15 lorsqu'ils sont montés sur le véhicule. Le trajet des conducteurs est déterminé en fonction de plusieurs contraintes, notamment la position de leurs extrémités et la position des organes dans le véhicule, sachant que les organes ne peuvent être traversés par les conducteurs. Au vu de la structure des véhicules actuels, un modèle numérique en trois 20 dimensions du véhicule est très complexe. Par conséquent, l'optimisation du trajet des conducteurs entre les organes est une opération qui s'avère également très complexe. On cherche à diminuer la complexité de l'opération d'optimisation de la longueur des conducteurs. 25 A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de fabrication d'un système de distribution pour une structure prédéterminée, le système comprenant au moins un canal de distribution, le procédé étant caractérisé en ce que: - on définit un modèle numérique en trois dimensions du volume d'au moins une partie de la structure, dit volume de structure, comprenant au moins un modèle 30 numérique en trois dimensions d'un organe contenu dans la partie de la structure, dit volume d'organe ; - on définit un modèle numérique en trois dimensions d'un volume vide, dit volume vide, contenu dans le véhicule mais excluant chaque volume d'organe, - on détermine un trajet de chaque canal de distribution à l'intérieur de ce 35 volume vide, à partir d'au moins un critère d'optimisation, et - on fabrique chaque canal en déterminant sa longueur à partir de son trajet 2965647 -2 dans le volume vide. Un tel procédé est notamment utilisé pour fabriquer un câblage permettant une distribution d'électricité dans un véhicule automobile, tel qu'un véhicule terrestre, mais aussi aérien ou maritime, mais peut s'appliquer à d'autres système, tels que des système de distribution de fluide par exemple. La définition du volume vide peut être tout aussi précise que celle du modèle numérique en trois dimensions de la structure puisqu'elle est obtenue à partir de ce modèle. De plus, la réalisation de calculs dans un volume vide unique plutôt que dans plusieurs volumes est plus simple et fournit un résultat tout aussi précis que dans l'état de la technique. Le temps d'optimisation du trajet des canaux de distribution, par exemple des conducteurs lorsque le système est un câblage électrique, grâce à la modélisation proposée dans l'invention est donc bien moins long que dans l'état de la technique et les outils effectuant l'optimisation peuvent être moins puissants. Cela permet d'économiser des coûts relatifs à la modélisation et de ce fait, plus généralement, à la fabrication du système. L'invention peut également comprendre l'une ou plusieurs des caractéristiques de la liste suivante : Le volume vide est le volume complémentaire de la réunion des volumes d'organe dans le volume de structure. Il peut de ce fait être facilement construit par l'opérateur, à l'aide de fonctions d'un logiciel de conception assistée par ordinateur. Ainsi, l'opération de définition du volume vide est très simple à effectuer et ce volume vide est le reflet exact de la structure. On définit au moins un modèle numérique en trois dimensions d'un volume interdit, dit volume interdit, le volume vide excluant également chaque volume interdit. Un volume interdit correspond à une zone que le canal de distribution, tel que le conducteur, ne peut traverser en raison de contraintes relatives à la structure. Il correspond par exemple, dans le cas où le système de distribution est un câblage électrique, à un volume dans lequel la chaleur est trop importante, lorsque le véhicule est en fonctionnement pour qu'on puisse permettre le passage d'un conducteur. Cela permet de prendre en compte de nombreuses contraintes de la structure sans pour autant multiplier les critères d'optimisation et donc rendre les calculs d'optimisation difficile. Les différentes contraintes liées à la structure sont en effet directement prises en compte dans le modèle 2965647 -3- numérique du volume vide, par le biais des volumes interdits. Pour définir le volume vide, on définit un volume, dit volume de travail, complémentaire de la réunion des volumes d'organe dans le volume de structure, et on définit chaque volume interdit dans le volume de travail, 5 le volume vide correspondant au volume complémentaire de la réunion des volumes interdits dans le volume de travail. En variante,on définit le volume de structure comme comprenant de plus chaque volume interdit et on définit le volume vide comme un volume complémentaire de la réunion des volumes d'organe et des volumes 10 interdits dans le volume de structure. Le ou un des critères d'optimisation est de minimiser la longueur du trajet. D'autres critères d'optimisation pourraient être d'éviter que le trajet du canal se trouve à une distance supérieure ou inférieure des organes, par exemple pour des questions de température ou de tenue sur la 15 structure. On définit au moins deux points d'extrémité associés à chaque canal. Cette étape peut être mise en oeuvre après l'étape de définition du volume vide, avant l'étape de définition du volume de travail, ou entre les étapes de définition du volume de travail et du volume vide. 20 La structure est de préférence un véhicule automobile alors que le système de distribution peut être un câblage électrique et le canal de distribution, un conducteur électrique. L'invention a également pour objet un câblage électrique comprenant au moins un conducteur, fabriqué à partir d'un procédé selon l'invention. 25 L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins dans lesquels : les figures 1A à ID représentent des étapes d'un procédé de fabrication selon un mode de réalisation de l'invention, 30 - les figures 2A et 2B représentent des variantes de réalisation des étapes du procédé des figures 1A à ID. On a représenté sur les figures 1A à ID des schémas de différentes étapes d'un procédé de fabrication d'un câblage électrique destiné à être monté sur un véhicule, selon un mode de réalisation particulier de l'invention. Le câblage comprend en 35 général au moins un conducteur électrique, et en général plusieurs, dont un seul est représenté à la figure ID. 2965647 -4- Tout d'abord, comme représenté sur la figure 1A, le procédé comprend une étape 10 de définition d'un modèle numérique 12 en trois dimensions du volume d'au moins une partie du véhicule automobile. Ce modèle 12 est défini de préférence par réunion d'un modèle numérique en trois dimensions 13 du volume de 5 la partie du véhicule considérée sans organes du véhicule et de modèles numériques en trois dimensions 16,18 de volumes d'organes du véhicule, placés comme il se doit dans le véhicule. On appellera dans la suite de la description le modèle numérique en trois dimensions du véhicule, volume de véhicule 12 , et les modèles numériques des différents organes, volumes d'organe 16, 18. 10 L'étape 10 est effectuée à l'aide d'un logiciel de conception assistée par ordinateur, exécuté sur un ordinateur comportant de façon classique des moyens d'interface avec l'opérateur tels qu'un écran ou un clavier, et des moyens d'exécution du programme, également classiques, tels qu'un processeur et une mémoire. Ensuite, comme représenté sur la figure 1B, le procédé comprend une étape 20 15 lors de laquelle on définit un volume de travail 22, constituant un volume complémentaire de la réunion 24 des volumes d'organe 16, 18 dans le volume de véhicule 12. Cette étape peut être effectuée à l'aide d'un logiciel classique de conception assistée par ordinateur. Le procédé comprend ensuite une étape 30 de définition d'un modèle numérique 20 en trois dimensions d'un volume interdit, dit volume interdit 32, constituant une zone que l'opérateur considère ne pas pouvoir être traversée par les conducteurs. Sur la figure 1C, il s'agit d'une zone centrale du volume de travail 22. Elle ne peut être traversée par le conducteur car il est préférable que les conducteurs longent les organes ou les contours du véhicule, pour pouvoir être maintenus en place sur le 25 véhicule. Une telle zone interdite pourrait également être une zone, située au voisinage d'un organe, susceptible d'être chaude durant le fonctionnement du véhicule de sorte qu'un conducteur ne pourrait la traverser sans risquer d'être endommagé. Le procédé comprend en outre, comme cela est représenté sur la figure 1 D, 30 une étape 40 lors de laquelle on définit un modèle numérique en trois dimensions d'un volume vide 42, appelé par la suite volume vide, constituant un volume complémentaire de la réunion des volumes interdits dans le volume de travail. Cette étape est effectuée de la même manière que l'étape 20. On détermine ensuite les points d'extrémité Cl; C2 de chacun des conducteurs 35 C, puis on effectue une optimisation du trajet des conducteurs dans le volume vide 42 en fonction d'un ou plusieurs critères d'optimisation, ici uniquement le critère de minimisation du trajet du conducteur. Cette étape peut être effectuée à l'aide des 2965647 -5- modules d'optimisation connus, compatibles avec le logiciel de conception assistée par ordinateur. Dans le cas présent, les calculs d'optimisation sont relativement simples puisque la seule condition à laquelle le trajet d'un conducteur doit répondre est que sa 5 longueur soit minimale. Les autres conditions (température, protection, etc.) n'ont pas besoin d'être prises en compte dans les calculs d'optimisation puisqu'elles sont déjà prises en compte dans la forme du volume vide. Un tel procédé permet donc de minimiser le temps d'optimisation et la puissance des moyens de calcul nécessaires. Enfin, on détermine la longueur de chaque conducteur à partir de la longueur de 10 son trajet et on peut fabriquer chaque conducteur, notamment le dimensionner, en fonction de cette donnée et d'autres, telles que des caractéristiques de courant et de tension. En variante, comme représenté sur les figure 2A et 2B, on définit le volume de véhicule 12 par réunion du volume de la partie du véhicule considérée sans organes 15 du véhicule, des volumes d'organe 16, 18 et des volumes interdits, par exemple le volume central 32 et un modèle numérique en trois dimensions d'une zone chaude 16' voisine du volume de l'organe 16 (voir figure 2A). Puis on définit un volume vide 42' comme un volume complémentaire, dans le volume de véhicule 12, de la réunion 24' des volumes d'organe 16, 18 et des 20 volumes interdits 16', 32 (voir figure 2B). On notera que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus. L'ordre des étapes n'est pas forcément immuable. Par exemple, l'étape de définition des points d'extrémité des conducteurs peut être effectuée à un autre 25 instant du procédé, notamment avant l'étape de définition du volume de travail ou entre cette étape et celle de définition du volume vide. En outre, le volume vide peut correspondre au volume complémentaire de la réunion des volumes d'organe dans le volume de véhicule, aucun volume interdit n'étant alors défini. 30 Le procédé peut également être utilisé pour fabriquer un système de distribution autre qu'un câblage électrique, par exemple un système de distribution de fluide comprenant des conduits permettant le passage du fluide. En outre, la structure peut ne pas être un véhicule, mais pourrait par exemple être un immeuble. REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'un système de distribution pour une structure prédéterminée, ce système comprenant au moins un canal de distribution (C), le procédé étant caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : -on définit un modèle numérique (12) en trois dimensions du volume d'au moins une partie de la structure, dit volume de structure, comprenant au moins un modèle numérique (16, 18) en trois dimensions du volume d'un organe contenu dans la partie de la structure, dit volume d'organe ; - on définit un modèle numérique en trois dimensions d'un volume vide (42; 421), dit volume vide, contenu dans la structure mais excluant chaque volume d'organe, - on détermine un trajet de chaque canal de distribution à l'intérieur de ce volume vide, à partir d'au moins un critère d'optimisation, et - on fabrique chaque canal de distribution en déterminant sa longueur à partir de son trajet dans le volume vide. 2. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel le volume vide (42) est le volume complémentaire de la réunion des volumes d'organe dans le volume de structure. 3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on définit au moins un modèle numérique en trois dimensions d'un volume interdit (16', 32), dit volume interdit, le volume vide (42, 42') excluant également chaque volume interdit. 4. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel, pour définir le volume vide (42) : - on définit un volume, dit volume de travail (22), complémentaire de la réunion des volumes d'organe dans le volume de structure, - on définit chaque volume interdit (32) dans le volume de travail, le volume vide (42) correspondant au volume complémentaire de la réunion des volumes interdits dans le volume de travail. 7. Procédé selon la revendication 3, dans lequel on définit le volume de structure (12) comme comprenant de plus chaque volume interdit (16', 32), et on définit volume vide (42') comme un volume complémentaire de la réunion des volumes d'organe (16, 18) et des volumes interdits (16', 32) dans le volume de structure. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, dans lequel chaque volume interdit correspond à une zone que le canal de distribution ne peut traverser en raison de contraintes liées à la structure. 2965647 -7- 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le ou un des critères d'optimisation est de minimiser la longueur du trajet. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on définit au moins deux points d'extrémité (Cl, C2) associés à chaque 5 canal de distribution (C). 9. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel l'étape de définition des points d'extrémité des canaux de distribution est mise en oeuvre : - après l'étape de définition du volume vide, ou - avant l'étape de définition du volume de travail, ou 10 - entre les étapes de définition du volume de travail et du volume vide. 12. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la structure est un véhicule automobile. 13. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le système de distribution est un câblage électrique et le canal de 15 distribution est un conducteur électrique. 14. Câblage électrique pour véhicule automobile comprenant au moins un conducteur électrique, caractérisé en ce qu'il est obtenu à partir d'un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes.