Brevet FR3148544A1 — publié le 20241115

Groupe motopropulseur de véhicule électrique ou hybride comportant une machine électrique (2) tournant suivant un axe principal de rotation (A), un onduleur (8) fixé transversalement à plat à une extrémité axiale avant de cette machine (2), et un tube sensiblement rigide (12) de fluide de refroidissement du groupe disposé sur le côté d’un carter de la machine (2), présentant un manchon d’extrémité avant disposé axialement qui est ajusté sur un embout fixé à l’onduleur (8), le manchon d’extrémité comportant une face arrière transversale d’appui qui est disposée sur un côté du carter de la machine électrique (2) permettant un accès à cette face d’appui suivant une direction transversale. Figure 1 GROUPE MOTOPROPULSEUR ELECTRIQUE DE VEHICULE COMPORTANT UN ONDULEUR ET UN CIRCUIT DE REFROIDISSEMENT La présente invention concerne un groupe motopropulseur de véhicule automobile comportant une machine électrique, un onduleur et un circuit de refroidissement, ainsi qu’un procédé d’assemblage du groupe motopropulseur et un véhicule automobile équipé de ce groupe motopropulseur. Un type de groupe motopropulseur électrique de traction de véhicule automobile connu, présenté notamment par le document FR-A1-3073686, comporte suivant son axe de rotation, à une extrémité de la machine une transmission entraînant les roues motrices du véhicule, et à l’autre extrémité un onduleur formant un boîtier sensiblement plat qui est fixé sur la face transversale en bout de cette machine. L’onduleur alimenté par la batterie de traction du véhicule, est commandé par une unité de contrôle pour délivrer à la machine la puissance électrique sous forme d’ondes sinusoïdales. Une plaque intermédiaire disposée transversalement entre la machine électrique et l’onduleur, comporte un prolongement dépassant du contour de cette machine présentant une liaison élastique de fixation du groupe motopropulseur. Un circuit de fluide caloporteur à base d’eau réalisant les échanges thermiques du groupe motopropulseur, de la machine électrique et de l’habitacle du véhicule afin d’optimiser les transferts de calories, est relié à une entrée et à une sortie de l’onduleur pour le traverser afin d’évacuer les calories générées par les pertes électriques de ses composants. En particulier la machine électrique peut comporter un circuit de refroidissement interne utilisant une huile de lubrification, et un échangeur thermique traversé par le fluide caloporteur pour refroidir cette huile. Par ailleurs l’espace disponible autour du groupe motopropulseur dans le compartiment moteur du véhicule, en prenant en compte les débattements de ce groupe maintenu par des liaisons élastiques de filtration des vibrations, est souvent limité. En particulier l’espace tourné vers l’avant du véhicule est limité par sa façade avant comprenant les échangeurs thermiques avec l’air ambiant, qui sont disposés dans une position imposée par la longueur du porte-à-faux devant les roues avant, dépendant de la silhouette du véhicule. L’espace axial aux extrémités du groupe motopropulseur est limité par la proximité des longerons disposés en face, sur les côtés du compartiment moteur. D’une manière générale il est connu de fixer sur un côté de la machine électrique, dans une direction globalement parallèle à son axe, au plus près de son carter principal pour limiter l’encombrement, un tube du circuit de refroidissement sensiblement rigide présentant une extrémité reliée à l’échangeur thermique entre les circuits eau et huile, l’autre extrémité arrivant avec une orientation axiale sur un embout mâle de l’onduleur pour se raccorder dessus. Pour l’emboîtement du tube sur l’embout mâle comportant des joints annulaires d’étanchéité interposés, il est nécessaire d’appliquer une poussée axiale suffisamment forte pour comprimer ces joints afin de réaliser l’emmanchement sur cet embout. Toutefois avec le tube sensiblement rigide passant au plus près du carter de la machine électrique, un opérateur n’a pas la possibilité de glisser les doigts derrière pour le saisir à pleine main afin d’appliquer l’effort axial nécessaire pour son emmanchement sur l’embout de l’onduleur. En complément on pourrait prévoir une forme du tube qui s’écarte du carter de la machine électrique pour former derrière ce tube un passage des doigts permettant de le saisir à pleine main, mais on obtient un déport du tube vers l’avant du véhicule qui pose des problèmes d’encombrement plus important du groupe motopropulseur. La présente invention a notamment pour but d’éviter ces problèmes de l’art antérieur. Elle propose à cet effet un groupe motopropulseur de véhicule électrique ou hybride comportant une machine électrique tournant suivant un axe principal de rotation, un onduleur fixé transversalement à plat à une extrémité axiale avant de cette machine, et un tube sensiblement rigide de fluide de refroidissement du groupe disposé sur le côté d’un carter de la machine, présentant un manchon d’extrémité avant disposé axialement qui est ajusté sur un embout fixé à l’onduleur, ce groupe motopropulseur étant remarquable en ce que le manchon d’extrémité comporte une face arrière transversale d’appui qui est disposée sur un côté du carter de la machine électrique permettant un accès à cette face d’appui suivant une direction transversale. Un avantage de ce groupe motopropulseur est qu’il permet, de manière simple et rapide, de glisser sur le côté du carter suivant la direction transversale un outil axialement bloqué, venant sur la face arrière d’appui du tube, pour réaliser ensuite l’assemblage de l’onduleur en le poussant vers l’arrière ce qui introduit en même temps à force son embout dans l’extrémité du tube qui ne peut reculer. L’effort d’introduction comprenant la compression des joints d’étanchéité est ainsi automatiquement repris vers l’arrière par l’outil bloqué axialement appliquant une réaction. Le groupe motopropulseur de véhicule électrique ou hybride selon l’invention peut comporter de plus une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Avantageusement, l’extrémité avant du tube de fluide comporte un épaulement de plus grand diamètre que le tube présentant en arrière la face arrière d’appui. Avantageusement, la face arrière d’appui du tube de fluide est disposée dans un logement du carter entouré par des nervures. Dans ce cas, le carter de la machine électrique peut comporter deux nervures disposées perpendiculairement à la direction axiale, formant deux côtés du logement, comprenant chacune un perçage recevant l’extrémité avant du tube de fluide. De plus, le carter de la machine électrique peut comporter deux nervures disposées parallèlement à la direction axiale, formant deux autres côtés du logement. Avantageusement, le tube de fluide est ajusté au plus près sur le côté du carter de la machine le long de son parcours. L’invention a aussi pour objet un procédé d’assemblage d’un groupe motopropulseur comprenant l’une quelconque des caractéristiques précédentes, remarquable en ce qu’il comporte une étape de préparation d’un sous-ensemble comprenant le tube de fluide fixé sur le côté du carter de la machine électrique, puis une étape d’insertion suivant une direction transversale d’une fourchette bloquée axialement sur la face arrière d’appui du tube, puis une étape de poussée axiale sur l’onduleur vers sa position de montage sur le carter de la machine électrique. L’invention a de plus pour objet un poste de travail mettant en œuvre un procédé d’assemblage comprenant les caractéristiques précédentes, remarquable en ce qu’il comporte des dispositifs de positionnement de la machine électrique avec le tube de fluide fixé dessus, un outil de calage de la face arrière d’appui disposant d’un coulissement suivant la direction transversale, et un vérin d’assemblage d’application d’une poussée axiale sur l’onduleur. Avantageusement, l’outil de calage est fixé sur un vérin de calage comportant un mouvement suivant la direction transversale. L’invention a de plus pour objet un véhicule automobile équipé d’un groupe motopropulseur de traction électrique comprenant l’une quelconque des caractéristiques précédentes, remarquable en ce que l’axe principal de la machine électrique est disposé suivant la direction transversale du véhicule. L’invention sera mieux comprise et d’autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d’exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels : est une vue d'ensemble d'un groupe motopropulseur complet selon l'invention ; est une vue de détail du carter principal de la machine électrique de ce groupe au niveau de l’extrémité avant du tube ; est une vue en coupe axiale de l’extrémité de ce tube disposée dans son environnement ; et est une vue d’un poste d’assemblage de l’onduleur sur la machine électrique de ce groupe motopropulseur. La présente un groupe motopropulseur comportant une machine électrique 2 tournant suivant un axe principal A, recevant sur un côté axial arrière une transmission vers les roues motrices 4, au-dessus un calculateur de contrôle du groupe 6, et sur sa face transversale d’extrémité avant un onduleur plat 8. Le groupe motopropulseur comporte sur une face latérale tournée vers l’avant du véhicule, à côté de la transmission 4, un échangeur thermique 10 transmettant les calories transportées par une huile de la machine électrique 2 pour son refroidissement, à un circuit d’eau qui gère la thermique de l’ensemble des fonctions du véhicule. Un tube du circuit d’eau 12 réalisé dans une matière plastique rigide, partant de l’échangeur thermique 10 pour longer le côté latéral de la machine électrique 2, comporte son extrémité avant, alignée suivant la direction axiale, qui passe dans un logement 16 formé sur le carter de cette machine. Cette extrémité avant est reliée à une canalisation de l’onduleur 14 fixée sur le côté de cet onduleur 8 afin de l’alimenter en fluide caloporteur. Les figures 2 et 3 présentent le carter de la machine électrique 2 formée par un moulage d’alliage d’aluminium, comportant au niveau de l’extrémité avant du tube du circuit d’eau 12 aligné suivant un axe B, le logement 16 de section sensiblement carré encadré par des nervures de rigidification du carter comprenant deux nervures horizontales 22 disposées suivant un plan axial et deux nervures verticales 24 disposées suivant un plan transversal. Les deux nervures verticales 24 comportent un perçage 26 aligné suivant l’axe B, permettant le passage de l’extrémité avant du tube 12. La canalisation de l’onduleur 14 comporte un embout 34 aligné suivant l’axe B, comprenant sur son contour deux joints toriques élastiques 36 qui sont maintenus dans des rainures circulaires de cet embout. L’extrémité avant du tube 12 forme un manchon 30 de plus grand diamètre que le tube, inséré dans les perçages du carter 26, présentant un alésage cylindrique qui s’ajuste sur l’embout de la canalisation 34 en serrant les joints toriques 36 pour assurer une étanchéité. Le manchon 30 disposé entre les deux nervures verticales 24, présente vers l’arrière une face transversale annulaire d’appui 32 disposée à l’intérieur du logement du carter 16 complètement ouvert sur le côté, vers l’avant du véhicule, ce qui donne un accès suivant la direction transversale à cette face d’appui permettant d’insérer dans cette direction un outil bloquant le recul du manchon. La présente un poste de travail comportant une base 40 disposant de supports verticaux 42 de positionnement et de maintien du groupe motopropulseur comprenant la machine électrique 2 avec sa transmission 4. Un premier vérin d’assemblage 44 fixé sur la base 40, disposé parallèlement à l’axe principal de la machine électrique A, comporte au bout de sa tige un plateau 46 recevant par des goupilles orientées axialement 48 l’onduleur 8 qui est aligné sur sa position finale, en retrait de la face d’appui sur la machine électrique 2. Un deuxième vérin de calage arrière 52 disposé perpendiculairement à l’axe principal A, comporte au bout de sa tige une fourche 50 qui peut avancer suivant une direction transversale pour s’insérer dans le logement du carter 16, juste en arrière de la face arrière d’appui 32 du manchon 30 du tube de fluide de refroidissement 12. Le procédé d’assemblage du groupe motopropulseur est le suivant, à partir d’un poste de travail comportant les deux vérins 44, 52 qui sont rétractés. Le sous-ensemble comportant l’assemblage de la machine électrique 2 et la transmission 4, sur le côté duquel on a fixé l’échangeur thermique 10 et le tube de fluide 12, est positionné sur les supports verticaux 42 de la base 40 du poste de travail. L’onduleur 8 est positionné et maintenu par les goupilles 48 sur le plateau 46 du vérin d’assemblage 44. Dans une opération suivante le vérin de calage arrière 52 est actionné pour engager suivant la direction transversale sa fourchette 50 orientée verticalement, dans le logement du carter de machine électrique 16 afin de venir au contact de la face arrière d’appui 32 du manchon du tube de fluide 30. Le vérin de calage 52 réalise ainsi par sa fourchette 50 calée axialement une butée arrière du manchon 30 qui ne peut reculer. En particulier la fourchette 50 peut être ajustée entre la face arrière annulaire d’appui du manchon 32, et la nervure verticale 24 disposée juste derrière formant un appui de réaction. Dans une opération suivante le vérin d’assemblage 44 est actionné pour avancer l’onduleur 8 qui s’ajuste sur la face avant de la machine électrique 2. En même temps l’embout 34 de la canalisation 14 fixé sur l’onduleur 8 avance suivant l’axe B pour entrer dans le manchon 30 du tube de fluide 12. Avec la force développée par le vérin assemblage 44, on obtient une pression de l’embout 34 fixé sur l’onduleur 8, sur le manchon 30 qui ne peut reculer grâce à la fourchette de calage arrière 50, comprimant les joints d’étanchéité 36 de cet embout, pour réaliser son introduction complète en position finale dans ce manchon. Dans une opération suivante l’onduleur 8 est fixé sur le carter de la machine électrique 2. Les tiges des deux vérins 44, 52 sont rentrés, ce qui dégage l’espace autour du groupe motopropulseur qui est retiré du plan de travail. On obtient de manière simple et efficace, sans intervention manuelle sur le tube de fluide 12, un maintien en position du manchon 30 du tube qui peut être fixé au plus près du carter de la machine électrique 2. L’opération d’assemblage de l’onduleur 8 comprenant le raccordement des canalisations de fluide se fait de manière ergonomique et sûre. Le groupe motopropulseur comprenant le tube de fluide 12 ajusté au plus près du carter de la machine 2 est compact. Groupe motopropulseur de véhicule électrique ou hybride comportant une machine électrique (2) tournant suivant un axe principal de rotation (A), un onduleur (8) fixé transversalement à plat à une extrémité axiale avant de cette machine (2), et un tube sensiblement rigide (12) de fluide de refroidissement du groupe disposé sur le côté d’un carter de la machine (2), présentant un manchon d’extrémité avant (30) disposé axialement qui est ajusté sur un embout (34) fixé à l’onduleur (8), caractérisé en ce que le manchon d’extrémité (30) comporte une face arrière transversale d’appui (32) qui est disposée sur un côté du carter de la machine électrique (2) permettant un accès à cette face d’appui (32) suivant une direction transversale. Groupe motopropulseur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la face arrière d’appui (32) du tube de fluide (12) est disposée dans un logement du carter (16) entouré par des nervures (22, 24). Groupe motopropulseur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le carter de la machine électrique (2) comporte deux nervures disposées perpendiculairement (24) à la direction axiale (A), formant deux côtés du logement (16), comprenant chacune un perçage (26) recevant l’extrémité avant du tube de fluide (12). Groupe motopropulseur selon la revendication 3, caractérisé en ce que le carter de la machine électrique (2) comporte deux nervures disposées parallèlement (22) à la direction axiale (A), formant deux autres côtés du logement (16). Groupe motopropulseur selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tube de fluide (12) est ajusté au plus près sur le côté du carter de la machine (2) le long de son parcours. Procédé d’assemblage d’un groupe motopropulseur selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte une étape de préparation d’un sous-ensemble comprenant le tube de fluide (12) fixé sur le côté du carter de la machine électrique (2), puis une étape d’insertion suivant une direction transversale d’une fourchette bloquée axialement (50) sur la face arrière d’appui (32) du tube (12), puis une étape de poussée axiale sur l’onduleur (8) vers sa position de montage sur le carter de la machine électrique (2). Poste de travail mettant en œuvre un procédé d’assemblage selon la revendication 6, caractérisé en ce qu’il comporte des dispositifs de positionnement (42) de la machine électrique (2) avec le tube de fluide (12) fixé dessus, un outil de calage (50) de la face arrière d’appui (32) disposant d’un coulissement suivant la direction transversale, et un vérin d’assemblage (44) d’application d’une poussée axiale sur l’onduleur (8). Poste de travail selon la revendication 7, caractérisé en ce que l’outil de calage (50) est fixé sur un vérin de calage (52) comportant un mouvement suivant la direction transversale. Véhicule automobile équipé d’un groupe motopropulseur de traction électrique selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l’axe principal (A) de la machine électrique (2) est disposé suivant la direction transversale du véhicule.