Brevet FR3119072A1 — publié le 20220722

Calculateur de direction (1) pour un véhicule comprenant au moins une carte électronique (2), caractérisé en ce que l’au moins une carte électronique (2) comprend au moins une zone fonctionnelle (21) munie d’au moins un composant électronique et au moins une zone de connectique (22) munie d’au moins un contact de raccordement, l’au moins une zone fonctionnelle (21) étant entièrement positionnée de manière étanche à l’intérieur d’un carter de calculateur (4), et l’au moins une zone de connectique (22) étant positionnée à l’extérieur dudit carter de calculateur (4). Figure 2 Calculateur de direction comprenant une carte électronique munie d’une zone fonctionnelle et d’une zone de connectique L’invention concerne le domaine des directions assistées pour un véhicule, et plus particulièrement un calculateur de direction et un véhicule comprenant un tel calculateur de direction. Un système de direction d’un véhicule a pour objet de permettre à un conducteur de contrôler une trajectoire du véhicule en exerçant un effort sur un volant. Généralement, un système de direction comprend plusieurs éléments dont ledit volant relié à une colonne de direction, une crémaillère, et deux roues chacune reliée à une biellette. La crémaillère est la pièce permettant de relier le volant, via la colonne de direction, aux roues, via les biellettes ; c'est-à-dire que la crémaillère transforme les efforts exercés par le conducteur sur le volant en une rotation des roues du véhicule. Un système de direction assistée électrique d’un véhicule fait appel à un moteur d’assistance, piloté par un calculateur de direction, pour réduire les efforts à fournir par le conducteur sur le volant pour tourner les roues du véhicule. Plus précisément, le calculateur de direction comprend un circuit imprimé, aussi appelé carte électronique, qui est positionné dans un boitier étanche appelé carter de calculateur. Ce dernier assure que le circuit imprimé soit maintenu dans un environnement propre afin de garantir sa fiabilité lors du fonctionnement du véhicule. On définit qu’un environnement propre est un milieu dans lequel un taux d’humidité et un taux de poussière est contrôlé. A contrario, un environnement sale est donc défini comme un milieu dans lequel le taux d’humidité et le taux de poussière varie sans contrôle. Le calculateur de direction comprend également un faisceau de fils électriques qui permettent, d’une part l’alimentation électrique du calculateur de direction, et d’autre part une communication avec les autres éléments du véhicule. Les fils électriques sont des câbles électriques isolés par une gaine isolante. Les fils électriques sont reliés au circuit imprimé généralement via un boitier de connexion. Plus précisément, les fils électriques sont reliés à des connecteurs qui sont eux-mêmes reliés à des contacts de raccordement du carter de calculateur. Le boitier de connexion réalise ainsi une interface étanche entre le circuit imprimé qui doit rester dans un environnement propre et le faisceau de fils électriques positionné dans le véhicule, autrement dit dans un environnement sale. Il est connu un calculateur de direction 1’, tel que représenté en , comprenant un boitier de connexion 2’ qui est fixé à un capot 3’ d’un carter de calculateur 4’ au moyen de vis 5’. Pour cela, le capot 3’ comprend des plots 31’ dans lesquelles une vis est insérée. Le calculateur de direction 1’ comprend également un faisceau 6’ de fils électriques 61’ et un capot de protection 7’ des fils électriques 61’ qui est également fixé au capot 3’ du carter de calculateur 4’ au moyen de vis 5’ de la même manière que le boitier de connexion 2’. Plus précisément, les fils électriques 61’ sont reliés à des connecteurs 21’ du boitier de connexion 2’ par soudage. Les connecteurs 21’ sont eux-mêmes reliés à des contacts de raccordement 41’ du carter de calculateur 4’. Afin d’assurer une étanchéité du boitier de connexion 2’, celui-ci est rempli par une résine 8’. Généralement, une fabrication du calculateur de direction est réalisée de la manière suivante : le circuit imprimé est monté dans le carter de calculateur dans un premier lieu présentant un environnement propre dite « salle blanche ». Le carter de calculateur est fermé dans ce premier lieu. Ainsi, en sortie du premier lieu, le carter de calculateur est étanche (le circuit imprimé est donc protégé) et présente des contacts de raccordement sur une surface extérieure. Le carter de calculateur est amené à proximité du véhicule où il va être fixé ou d’une autre usine non considérée comme une « salle blanche ». Ensuite, les connecteurs du boitier de connexion sont soudés aux contacts de raccordement et le boitier de connexion est fixé au moyen de vis sur le capot. Le faisceau de fils électriques est soudé sur les connecteurs. Enfin, une résine est coulée dans le boitier de connexion afin de réaliser l’étanchéité du boitier de connexion. Le but de l’invention est de procurer un calculateur de direction présentant un volume et un coût de fabrication plus faible que celui de l’état de l’art, ainsi que des performances électriques améliorées. L’invention a pour objet un calculateur de direction pour un véhicule comprenant au moins une carte électronique, caractérisé en ce que l’au moins une carte électronique comprend au moins une zone fonctionnelle munie d’au moins un composant électronique et au moins une zone de connectique munie d’au moins un contact de raccordement, l’au moins une zone fonctionnelle étant entièrement positionnée de manière étanche à l’intérieur d’un carter de calculateur, et l’au moins une zone de connectique étant positionnée à l’extérieur dudit carter de calculateur. La zone fonctionnelle comprend les composants électroniques, c’est-à-dire des éléments électroniques destinés à réaliser une fonction. La zone fonctionnelle est enfermée dans le carter de calculateur de manière étanche de sorte que le carter de calculateur protège les composants électroniques de l’environnement extérieur. Le carter de calculateur garantit la fiabilité de la zone fonctionnelle lors du fonctionnement du véhicule en évitant les courts circuits par exemple. La zone de connectique est une zone de la carte électronique ne comprenant pas de composant électronique mais uniquement des contacts de raccordement. La zone de connectique et la zone fonctionnelle sont des zones différentes de la même une carte électronique. C’est lors de la conception de la carte électronique que la zone de connectique et la zone fonctionnelle sont déterminées. Selon l’invention, la carte électronique est montée dans le carter de calculateur dans un premier lieu présentant un environnement propre. Le carter de calculateur est fermé dans ce premier lieu. Ainsi, en sortie du premier lieu, le carter de calculateur est étanche. La carte électronique est en partie à l’intérieur et en partie à l’extérieur du carter de calculateur. Plus précisément, la zone fonctionnelle est dans le carter de calculateur tandis que la zone de connectique est à l’extérieur, et reste accessible. La zone de connectique présente des contacts de raccordement accessibles. Le carter de calculateur est amené dans un lieu non défini comme étant propre où il va être fixé. Ensuite, le faisceau de fils électriques est soudé sur les contacts de raccordement. Les fils électriques sont donc directement raccordés sur la carte électronique. Cette conception permet de simplifier le calculateur de direction en ce que les fils du faisceau de fils électriques sont directement raccordés sur la carte électronique sans nécessiter un boitier muni de connecteur comme dans l’état de l’art. Ainsi, le calculateur de direction comprend moins de pièces que l’état de l’art ce qui permet de réduire le poids, le coût et de diminuer le volume de celui-ci. Enfin, les fils étant raccordés directement sur la carte électronique, il n’y a plus d’interfaces de connexion. De cette manière, il y a une diminution des pertes en ligne et une augmentation de la fiabilité du raccordement. Ainsi, les performances électriques sont améliorées. Selon une caractéristique de l’invention, le carter de calculateur comprend un mur d’étanchéité positionné entre la zone fonctionnelle et la zone de connectique. Le mur d’étanchéité vient au contact de la carte électronique au niveau de la jonction entre la zone fonctionnelle et la zone de connectique. Ainsi, le mur d’étanchéité permet de séparer physiquement la zone fonctionnelle de la zone de connectique. Selon une caractéristique de l'invention, le mur d’étanchéité est muni d’un joint silicone. Selon une caractéristique de l'invention, le mur d’étanchéité est positionné de part et d’autre de la carte électronique de manière à prendre en sandwich ladite carte électronique. Ainsi la carte électronique est virtuellement coupée en deux par le mur d’étanchéité avec d’une part la zone fonctionnelle et d’autre part la zone de connectique. Selon une caractéristique de l'invention, au moins un fil électrique est raccordé à l’au moins un contact de raccordement. Ainsi la connexion électrique de la carte électronique est particulièrement simple et robuste. Selon une caractéristique de l'invention, l’au moins un fil électrique est brasé sur l’au moins un contact de raccordement, Ainsi la fiabilité du raccordement électrique est améliorée. Selon une caractéristique de l'invention, la zone de connectique est positionnée dans un boitier de connexion. Ainsi la zone de connectique est protégée des agressions extérieures par une enveloppe réalisée par le boitier de connexion. Le boitier de connexion est un volume indépendant du volume formé par le carter du calculateur. Selon une caractéristique de l'invention, le boitier de connexion est noyé dans une résine d’étanchéité. Après brasure des fils électriques sur les contacts de raccordement de la carte électronique, une résine est coulée dans le boitier de connexion afin de réaliser l’étanchéité du boitier de connexion. Ainsi la résine assure une étanchéité et une bonne tenue mécanique du raccordement électrique. Selon une caractéristique de l'invention, la résine d’étanchéité crée une adhésion « à rupture cohésive » entre l’au moins un fil électrique et l’au moins un contact de raccordement. Une adhésion « à rupture cohésive » signifie qu’en cas d’arrachement du fil électrique, la fracture se réalisera à l’intérieur de la résine ou de la gaine isolante. La rupture cohésive indique que l’interface fil électrique/résine ou contact de raccordement /résine s’est comportée de manière plus forte que les matériaux eux-même. Ainsi, le fil électrique est parfaitement fixé sur le contact de raccordement. Selon une caractéristique de l'invention, le carter de calculateur est en métal. Ainsi le carter de calculateur assure efficacement la protection de la carte électronique. Selon une caractéristique, le boitier de connexion est au moins en partie en plastique. Ainsi la résine adhère au boitier de connexion et améliore la tenue mécanique du raccordement électrique. L’invention porte également sur un véhicule comprenant un calculateur de direction selon l’invention. L’invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation selon la présente invention, donné à titre d’exemple non limitatif et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels : est une représentation tridimensionnelle d’un calculateur de direction selon l’état de l’art ; est une vue explosée d’un calculateur de direction selon l’invention; est une représentation tridimensionnelle du calculateur de direction selon l’invention; est une vue à plus grande échelle du calculateur de direction selon l’invention ; Les figures 2 à 4 représentent un calculateur de direction 1 selon l’invention. Le calculateur de direction 1 comprend une carte électronique 2 positionnée en partie à l’intérieur d’un carter de calculateur 4. Le carter de calculateur 4 est réalisé dans un métal tel que l’aluminium. Le carter de calculateur 4 est fermé de manière étanche par un capot 3. Le capot 3 comprend un mur d’étanchéité 31 muni d’un joint silicone venant au contact de la carte électronique 2. La carte électronique 2 comprend une zone fonctionnelle 21 comprenant des composants électroniques. La zone fonctionnelle 21 est juxtaposée à une zone de connectique 22 comprenant des contacts de raccordement. La zone fonctionnelle 21 et la zone de connectique 22 font parties de la même carte électronique 2. La zone fonctionnelle 21 est à l’intérieur du carter de calculateur 4 tandis que la zone de connectique 22 est à l’extérieur du carter de calculateur 4. Le mur d’étanchéité 31 est positionné entre la zone fonctionnelle 21 et la zone de connectique 22. La zone de connectique 22 est positionnée à l’intérieur d’un boitier de connexion 5. Le boitier de connexion 5 est formé notamment par le capot 3 du carter de calculateur 4, et par un couvercle 51. Le boitier de connexion comprend le couvercle et des faces en plastique. Le boitier de connexion 5 est remplit par une résine d’étanchéité 8. Le calculateur de direction 1 comprend également un faisceau de fils électriques 61. Les fils électriques 61 sont électriquement reliés aux contacts de raccordement du circuit imprimé par brasage. Une fabrication du calculateur de direction 1 est réalisée de la manière suivante : la carte électronique 2 est montée dans le carter de calculateur 4 dans un premier lieu présentant un environnement propre. Plus précisément, la zone fonctionnelle 21 est positionnée dans le carter de calculateur 4. Puis, le carter de calculateur 4 est fermé par le capot 3 dans ce premier lieu. Ainsi, en sortie du premier lieu, le carter de calculateur 4 comprenant la zone fonctionnelle est étanche. La zone de connectique 22 est à l’extérieur du carter de calculateur, c’est-à-dire qu’elle est accessible. Le carter de calculateur 4 est amené à proximité du véhicule où il va être fixé. Ensuite, les fils électriques 61 sont brasés sur les contacts de raccordement de la zone de connectique 22. Le boitier de connexion 5 est alors fermé par le couvercle 51, puis la résine d’étanchéité 8 est coulée dans le boitier de connexion 5 afin de réaliser l’étanchéité du boitier de connexion 5 et la tenue mécanique des fils électriques 61. Bien entendu, l’invention n’est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux figures annexées. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d’équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l’invention. Calculateur de direction (1) pour un véhicule comprenant au moins une carte électronique (2), caractérisé en ce que l’au moins une carte électronique (2) comprend au moins une zone fonctionnelle (21) munie d’au moins un composant électronique et au moins une zone de connectique (22) munie d’au moins un contact de raccordement, l’au moins une zone fonctionnelle (21) étant entièrement positionnée de manière étanche à l’intérieur d’un carter de calculateur (4), et l’au moins une zone de connectique (22) étant positionnée à l’extérieur dudit carter de calculateur (4). Calculateur de direction (1) selon la revendication 1, dans lequel le carter de calculateur (4) comprend un mur d’étanchéité (31) positionné entre la zone fonctionnelle (21) et la zone de connectique (22). Calculateur de direction (1) selon la revendication 2, dans lequel le mur d’étanchéité (31) est muni d’un joint silicone. Calculateur de direction (1) selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, dans lequel le mur d’étanchéité (31) est positionné de part et d’autre de la carte électronique (2) de manière à prendre en sandwich ladite carte électronique (2). Calculateur de direction (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins un fil électrique (61) est raccordé à l’au moins un contact de raccordement. Calculateur de direction (1) selon la revendication 5, dans lequel l’au moins un fil électrique (61) est brasé sur l’au moins un contact de raccordement, Calculateur de direction (1) selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, dans lequel la zone de connectique (22) est positionnée dans un boitier de connexion (5). Calculateur de direction (1) selon la revendication 7, dans lequel le boitier de connexion (5) est noyé dans une résine d’étanchéité (8). Calculateur de direction (1) selon la revendication 8, dans lequel la résine d’étanchéité (8) crée une adhésion « à rupture cohésive » entre l’au moins un fil électrique (61) et l’au moins un contact de raccordement. Véhicule comprenant un calculateur de direction (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes.