TITRE : FABRICATION D'UN MOTOREDUCTEUR COMPORTANT UN MODULE DE COMMANDE DE MODULE DE PUISSANCE COMPATIBLE AVEC DIFFERENTS MODULES DE PUISSANCE

DOMAINE TECHNIQUE

L'invention se rapporte au domaine technique général des freins pour véhicules. Plus précisément, l'invention se rapporte à un motoréducteur pour frein électromécanique d'une roue de véhicule.

ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE

Un motoréducteur de frein électromécanique de véhicule de structure connue comprend un organe de commutation et de commande de puissance, un moteur électrique et un réducteur. L'organe de commutation et de commande de puissance comprend un support qui porte un module de commande de puissance et un module de puissance. L'organe de commutation et de commande de puissance est configuré pour commander l'alimentation du moteur électrique et pour alimenter électriquement le moteur électrique.

Il existe un besoin pour faciliter la fabrication et/ou la réparation d'un motoréducteur de frein pour véhicule. En particulier, il existe un besoin pour une plus grande standardisation de l'organe de commutation et de commande de puissance du motoréducteur, tout en ayant un module de puissance qui est spécifique au moteur électrique du motoréducteur.

EXPOSÉ DE L'INVENTION

A cet égard, l'invention a pour objet un procédé de fabrication d'un motoréducteur pour frein électromécanique de roue de véhicule motorisé. Le motoréducteur comprend un premier moteur électrique, un premier module de puissance et un module de commande du module de puissance.

Selon l'invention, le procédé de fabrication comprend une étape de sélection du premier module de puissance, qui est adapté à alimenter électriquement le premier moteur électrique, parmi un ensemble de modules de puissance pour motoréducteurs qui sont de structures différentes. Le module de commande du module de puissance comprend un calculateur programmable qui est programmable en étant apte à commander chacun des modules de puissances de l'ensemble de modules de puissances.

Le procédé de fabrication comprend une étape de programmation du calculateur du module de commande du module de puissance pour commander le premier module de puissance.

Grâce à l'invention, l'organe de commutation et de commande de puissance est plus facile à fabriquer et à réparer, tout en étant adaptable à des moteurs électriques de structures et/ou de puissances différentes, et tout en ayant un organe de commutation et de commande de puissance qui est adapté au fonctionnement du moteur électrique du motoréducteur.

Il est plus aisé d'uniformiser le module de commande du module de puissance, tout en ayant des modules de puissance de structures différentes et spécifiquement adaptés aux moteurs électriques. En particulier, la structure du module de commande du module de puissance peut être au moins partiellement standardisée, des modules de commande de module de puissance de motoréducteurs différents ne se distinguant que par leur programmation.

L'invention peut comporter de manière facultative une ou plusieurs des caractéristiques suivantes combinées entre elles ou non.

Selon une particularité de réalisation, le procédé de fabrication comprend une étape de sélection du premier moteur électrique, qui est adapté au motoréducteur et au véhicule motorisé, parmi un ensemble de moteurs électriques de motoréducteur qui sont de structures différentes.

Selon une particularité de réalisation, le moteur électrique est un moteur synchrone à aimants permanents.

Selon une particularité de réalisation, le moteur électrique est un moteur électrique triphasé.

Selon une autre particularité de réalisation, le moteur électrique est un moteur électrique à six phases redondantes, pour pouvoir fonctionner sur trois phases en cas de défaillance d'une des cellules de commutation du module de puissance auxquelles sont raccordées les six phases du moteur électrique.

Selon une particularité de réalisation, le module de puissance comprend autant de cellules de commutation que de phases du moteur électrique. Le procédé de fabrication comprend le raccordement électrique du module de puissance au moteur électrique, en raccordant chaque phase du moteur électrique à une des cellules de commutation.

Selon une particularité de réalisation, le module de puissance est sur un premier support, le module de commande du module de puissance est sur un deuxième support distinct du premier support.

Le procédé de fabrication comprend le raccordement électrique du module de commande du module de puissance au module de puissance. Le procédé de fabrication comprend le raccordement électrique du module de puissance au moteur électrique.

Selon une particularité de réalisation, le premier support comprend une première carte électronique, et le deuxième support comprend une deuxième carte électronique qui est distincte de la première carte électrique.

Selon une particularité de réalisation, le motoréducteur comprend un module de connexion qui est configuré pour connecter électriquement le module de commande du module de puissance au module de puissance et pour connecter électriquement le module de puissance au moteur électrique.

Selon une particularité de réalisation, le procédé de fabrication comprend le raccordement électrique et mécanique du module de commande du module de puissance au module de connexion, le raccordement électrique et mécanique du module de puissance au module de connexion, et le raccordement électrique et mécanique du module de connexion au moteur électrique.

Selon une particularité de réalisation, le module de connexion est situé entre le module de puissance et le module de commande du module de puissance, lorsqu'ils sont raccordés mécaniquement et électriquement au module de connexion. Le module de puissance et le module de commande du module de puissance sont sensiblement parallèles et l'un en face de l'autre, lorsqu'ils sont raccordés mécaniquement et électriquement au module de connexion. Selon une particularité de réalisation, le module de connexion comprend un premier connecteur qui est configuré pour être relié électriquement au module de puissance, un deuxième connecteur qui est configuré pour être relié électriquement au module de commande du module de puissance, et un troisième connecteur qui est configuré pour être relié électriquement au moteur électrique. Le troisième connecteur est sensiblement perpendiculaire au premier connecteur et au deuxième connecteur. Le troisième connecteur est en saillie transversalement relativement au motoréducteur.

Le procédé de fabrication comprend le raccordement électrique et mécanique du module de commande du module de puissance au deuxième connecteur du module de connexion. Le procédé de fabrication comprend le raccordement électrique et mécanique du module de puissance au premier connecteur du module de connexion. Le procédé de fabrication comprend le raccordement électrique et mécanique du troisième connecteur du module de connexion au moteur électrique.

L'invention a également pour objet un motoréducteur pour frein électromécanique de roue de véhicule, susceptible d'être fabriqué par un procédé de fabrication tel que défini ci-dessus. Le motoréducteur comprend un premier moteur électrique, un premier module de puissance et un module de commande du module de puissance.

Le premier module de puissance comporte des interrupteurs d'onduleur de puissance qui sont agencés dans des cellules de commutations. Le premier module de puissance est configuré pour alimenter électriquement le moteur électrique. Le module de commande du module de puissance est configuré pour commander les interrupteurs du module de puissance.

Selon l'invention, le moteur électrique comprend strictement plus de trois phases, et le premier module de puissance comprend strictement plus de trois cellules de commutation. Le module de commande du module de puissance comprend un calculateur programmable qui est programmable en étant apte à commander des modules de commande de structures différentes. Le calculateur du module de puissance est programmé pour commander l'alimentation électrique du moteur électrique par le premier module de puissance. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS

La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description d'exemples de réalisation, en référence aux dessins annexés sur lesquels :

[Fig.l] est une représentation schématique partielle isométrique et éclatée d'un motoréducteur selon un mode de réalisation de l'invention ; [Fig. 2] est une vue en perspective éclatée de l'organe de commutation et de commande de puissance et du module de connexion du motoréducteur de la figure 1 ; [Fig. 3] est une représentation schématique partielle d'un moteur électrique à six phases qui est raccordé électriquement à un module de puissance du motoréducteur selon le premier mode de réalisation, et

[Fig. 4] illustre un procédé de fabrication du motoréducteur selon l'invention.

EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS

Des parties identiques, similaires ou équivalentes des différentes figures portent les mêmes références numériques de façon à faciliter le passage d'une figure à l'autre.

La figure 1 représente un motoréducteur 1 pour frein électromécanique de roue de véhicule. Le motoréducteur 1 peut être mis en œuvre dans un véhicule motorisé qui comprend au moins deux roues, trois roues et de préférence à quatre roues. Le véhicule motorisé est par exemple un motocycle. Le véhicule motorisé est par exemple un véhicule automobile.

Dans le mode de réalisation représenté, le motoréducteur 1 est un motoréducteur de frein à disque, par exemple à étrier flottant.

Le motoréducteur 1 comprend un moteur électrique 2, un dispositif de transmission 4, un boîtier 6 de motoréducteur, un module de connexion 7 et un organe de commutation et de commande de puissance 9. Le motoréducteur 1 sert au freinage de service, au freinage de secours et/ou au freinage de stationnement du véhicule.

Le moteur électrique 2 est par exemple un moteur à courant alternatif tel qu'un moteur synchrone à aimants permanents, aussi qualifié de moteur sans balais. Le moteur électrique 2 peut être un moteur électrique monophasé, triphasé ou un moteur électrique de plus de trois phases, par exemple un moteur électrique 2 comprenant six phases. Dans le premier mode de réalisation représenté, le moteur électrique 2 comprend six phases qui sont redondantes.

Le dispositif de transmission 4 est par exemple configuré pour être raccordé à un piston d'un frein électromécanique. Il comprend une pluralité d'éléments de transmission du mouvement tels que des roues dentées. Dans le mode de réalisation représenté, le dispositif de transmission comprend par exemple un réducteur épicycloïdal. Le dispositif de transmission 4 est notamment configuré pour déplacer un piston, lorsqu'il est entraîné par le moteur électrique 2.

Le boîtier 6 du motoréducteur 1 comprend un corps 60 de boîtier et un couvercle 61 qui est fixé de manière étanche au corps 60 de boîtier. Le corps 60 de boîtier est configuré pour recevoir le moteur électrique 2, le dispositif de transmission 4, le module de connexion 7 et l'organe de commutation et de commande de puissance 9. Le corps 60 du boîtier comporte un logement du moteur électrique 62, un logement du dispositif de transmission 63 et un connecteur électrique de boîtier 65. Le moteur électrique 2, le module de connexion 7 et l'organe de commutation et de commande de puissance 9 sont configurés pour être logés au moins partiellement dans le logement du moteur électrique 62. Le connecteur électrique de boîtier 65 est de structure connue. Il est configuré pour alimenter électriquement le moteur électrique 2.

L'organe de commutation et de commande de puissance 9 comprend un module de puissance 91 et un module de commande 92 du module de puissance.

En référence à la figure 3, le module de puissance 91 comprend un onduleur de puissance. Le module de puissance 91 comporte au moins une borne d'entrée et au moins une borne de sortie. La borne d'entrée du module de puissance 91 est configurée pour être raccordée électriquement à une source d'alimentation électrique d'un véhicule tel qu'une batterie électrique délivrant une énergie électrique continue. Au moins une borne de sortie du module de puissance 91 est configurée pour être raccordée électriquement à une borne d'entrée du moteur électrique 2. Le module de puissance 91 est choisi parmi un ensemble de modules de puissance pour être compatible avec le moteur électrique 2, en étant apte à alimenter électriquement le moteur électrique 2 du motoréducteur.

L'onduleur comporte des sous ensemble de commutation 96 qui incluent chacun des cellules de commutation 95. L'onduleur du module de puissance 91 est adapté à générer des tensions et des courants alternatifs à partir de l'énergie électrique continue délivrée par la source d'alimentation électrique continue.

Les cellules de commutation 95 comprennent chacune des interrupteurs de puissance 94. Chaque cellule de commutation 95 comporte deux interrupteurs 94 de puissance, dans chacun des deux modes de réalisation représentés. Chaque phase du moteur électrique 2 est raccordée électriquement à une des cellules de commutation 95, par exemple par des fils conducteurs 80 comme illustré à la figure 3 ou par un commutateur (non représenté).

Dans le mode de réalisation représenté, le module de puissance 91 comprend autant de cellules de commutation 95 que le nombre de phases du moteur électrique. Chaque cellule de commutation 95 est raccordée à une des phases du moteur électrique. Le module de puissance 91 comprend autant de redondance dans les cellules de commutation 95 que de redondance des phases du moteur électrique 2.

Plus précisément, dans le mode de réalisation représenté, le module de puissance 91 comprend six cellules de commutation 95 qui sont raccordées chacune à une des six phases du moteurs électriques. Les six phases du moteurs électriques sont deux à deux redondantes et les six cellules de commutation 95 sont deux à deux redondantes en étant disposées dans deux sous-ensembles de commutation 96 qui comportent chacun trois des cellules de commutation 95. En cas de défaillance d'une des cellules de commutation 95, le moteur électrique 2 fonctionne sur trois phases, au plus à la moitié de sa puissance maximale, en étant alimenté par l'autre des sous-ensembles de commutation 96 qui ne comporte que des cellules de commutation 95 fonctionnelles.

Les interrupteurs 94 de puissance sont par exemple des IGBT (IGBT signifiant transistor bipolaire à grille isolée, de l'anglais « insulated Gate Bipolar Transistor ») dans chacun des modes de réalisation représentés. Le module de commande 92 du module de puissance comprend un calculateur qui est programmé avec un logiciel de commande pour commander le module de puissance 91. Le module de commande 92 du module de puissance est configuré pour commander l'ouverture et/ou la fermeture des interrupteurs 94 du module de puissance 91. Le calculateur du module de commande 92 du module de puissance est par exemple un microcontrôleur.

En référence aux figures 1 et 2, le module de commande 92 du module de puissance est choisi parmi un ensemble de modules de commande de module de puissance qui sont structurellement identiques deux à deux et qui ne diffèrent que par leur programmation, c'est-à-dire par leur logiciel de commande. Avant la programmation du calculateur, le module de commande 92 du module de puissance est programmable en étant apte à commander des modules de puissance de structures différentes.

Dans le mode de réalisation représenté et en référence conjointe aux figures 1 et 2, le module de puissance 91 est sur un premier support 98, tandis que le module de commande 92 du module de puissance est sur un deuxième support 99 qui est distinct du premier support 98. En particulier, le premier support 98 comprend une première carte électronique et dans le deuxième support 99 comprend une deuxième carte électronique qui est distincte de la première carte électrique.

Avantageusement, la deuxième carte électronique a des dimensions sensiblement identiques à celles de la première carte électronique. Dans le mode de réalisation représenté, le premier support 98 est sensiblement parallèle au deuxième support 99 et en face à face avec le premier support 98.

Cela permet notamment de faciliter la fabrication du module de puissance 91 et/ou du module de commande 92 du module de puissance, tout en limitant l'encombrement de l'organe de commutation et de commande de puissance 9.

Le module de connexion 7 est configuré pour connecter électriquement le module de puissance 91 et le module de commande 92 du module de puissance au moteur électrique 2. Le module de connexion 7 comprend un premier connecteur 71, un deuxième connecteur 72, un troisième connecteur 73 et une surface de fond 74. La surface de fond 74 est configurée pour obturer le logement du moteur électrique 62. A cet égard, le module de connexion est partiellement logé dans le logement du moteur électrique 62. La surface de fond 74 est ici reliée aux connecteurs 71, 72 et 73. Le module de connexion 7 est configuré pour que, lorsque la surface de fond 74 obture le logement du moteur électrique 62, les connecteurs 71, 72 et 73 sont à l'intérieur du logement du moteur électrique 62.

Le premier connecteur 71 est configuré pour être relié électriquement et mécaniquement au module de puissance 91. Le deuxième connecteur 72 est configuré pour être relié électriquement et mécaniquement au module de commande 92 du module de puissance. Le troisième connecteur 73 est configuré pour être relié électriquement au moteur électrique 2. Le premier connecteur 71 et le deuxième connecteur 72 sont opposés et sensiblement parallèles. Le troisième connecteur 73 est sensiblement perpendiculaire au premier connecteur 71 et au deuxième connecteur 72. Le troisième connecteur 73 est en saillie transversalement relativement au motoréducteur 1.

Le module de connexion 7 est situé entre le module de puissance 91 et le module de commande 92 du module de puissance. Cela permet notamment d'améliorer la compacité de l'organe de commutation et de commande de puissance 9.

Le module de connexion 7 peut être standard pour différents organes de commutation et de commande de puissance 9, notamment pour différents modules de puissance 91 et/ou pour différents modules de commande de puissance 92. Le module de puissance 91 est par exemple adapté spécifiquement au moteur électrique 2. Le module de commande 92 du module de puissance peut être commun à différents modules de puissance 91.

La figure 4 représente un procédé de fabrication 200 du motoréducteur 1 selon le premier mode de réalisation.

Le procédé de fabrication 200 comprend une étape de fabrication 201 du moteur électrique 2, du dispositif de transmission 4, du boîtier 6, du module de connexion 7 et de l'organe de commutation et de commande de puissance 9 qui comprend le module de puissance 91 et le module de commande 92 du module de puissance. Le boîtier 6 est par exemple standard, en étant adapté pour loger le moteur électrique 2, le dispositif de transmission 4, le module de connexion 7 ainsi que l'organe de commutation et de commande de puissance 9.

De manière générale, le moteur électrique 2 est fabriqué en étant adapté au véhicule motorisé et au motoréducteur 1. Le moteur électrique 2 est par exemple sélectionné parmi un ensemble de moteurs électriques de structures différentes.

Le module de puissance 91 est fabriqué en étant adapté au moteur électrique 2 du motoréducteur 1. Le module de puissance 91 est sélectionné parmi un ensemble de modules de puissance de structures différentes, en étant apte à alimenter électriquement le moteur électrique 2 du motoréducteur 1.

Le module de commande 92 du module de puissance est fabriqué avec une structure standard et une programmation, selon un logiciel de commande, qui est spécifique au module de puissance 91 du motoréducteur 1. Le module de commande 92 comprend un calculateur programmable, tel qu'un microcontrôleur, qui est programmable en étant apte à commander chacun des modules de puissance de l'ensemble de modules de puissance.

Le procédé de fabrication 200 comporte ensuite une étape de raccordement 202 électrique et mécanique du module de puissance 91 au premier connecteur 71 du module de connexion 7, une étape de raccordement 203 électrique et mécanique du module de commande 92 du module de puissance au deuxième connecteur 72 du module de connexion 7 et une étape de raccordement 204 électrique et mécanique du troisième connecteur 73 du module de connexion 7 au moteur électrique 2.

L'étape de raccordement 202 électrique et mécanique du module de puissance 91 au premier connecteur 71 et étape de raccordement 203 électrique et mécanique du module de commande 92 du module de puissance peuvent avoir lieu de manière interchangeable l'une avant l'autre ou bien sensiblement simultanément.

L'étape de raccordement 204 du troisième connecteur 73 au moteur électrique 2 peut être mise en œuvre par insertion du module de connexion 7 dans le logement du moteur électrique 62 jusqu'à ce que la paroi de fond 74 obture le logement 62 du moteur électrique. Le module de commande 92 du module de puissance et le module de puissance 91 sont logés à l'intérieur du logement du moteur électrique 62 du boîtier 6 de motoréducteur. Le procédé de fabrication 200 comporte une étape de raccordement 205 électrique du module de connexion 7 au connecteur électrique du boîtier 65. L'étape de raccordement 205 électrique du module de connexion 7 au connecteur électrique du boîtier 65 peut avoir lieu sensiblement simultanément à la fermeture du boîtier 6 et au raccordement 204 électrique du module de connexion 7 au moteur électrique 2.

Le procédé de fabrication 200 est suivi d'une étape de raccordement 206 électrique du connecteur électrique de boîtier 65 à un connecteur électrique d'alimentation, pour raccorder électriquement le connecteur électrique de boîtier 65 au connecteur électrique d'alimentation et pour alimenter électriquement le moteur électrique 2 depuis la source d'alimentation électrique d'un véhicule.

Grâce à l'invention, l'organe de commutation et de commande de puissance 9 est plus facile à fabriquer et à réparer, tout en étant adaptable à des moteurs électriques 2 de structures et/ou de puissances différentes, et tout en ayant un organe de commutation et de commande de puissance 9 qui est adapté au fonctionnement du moteur électrique 2 du motoréducteur 1.

Il est plus aisé d'uniformiser le module de commande 92 du module de puissance, tout en ayant des modules de puissance 91 de structures différentes et spécifiquement adaptés aux moteurs électriques 2. En particulier, la structure du module de commande 92 du module de puissance peut être au moins partiellement standardisée, des modules de commande 92 de module de puissance de motoréducteurs différents ne se distinguant que par leur programmation.

Lorsque le module de puissance 91 et le module de commande 92 du module de puissance sont sur des supports 98, 99 différents, l'organe de commutation et de commande de puissance 9 est plus modulaire.

Par exemple, le module de puissance 91 et le module de commande 92 du module de puissance sont davantage susceptibles d'être remplacés indépendamment l'un de l'autre, lors d'une réparation du motoréducteur 1.

Il est plus aisé d'uniformiser le module de commande 92 du module de puissance, tout en ayant des modules de puissance 91 de structures et de fonctions variés et spécifiques aux moteurs électriques 2. L'organe de commutation et de commande de puissance 9 peut être davantage standardisé.

Du fait de l'agencement de l'organe de commutation et de commande de puissance 9 et du module de connexion 7 , le motoréducteur 2 est compact, malgré la modularité du motoréducteur 1.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme du métier à l'invention qui vient d'être décrite sans sortir du cadre de l'exposé de l'invention.

En variante, le motoréducteur 1 est un motoréducteur de frein à disque à étrier fixe. En variante encore, le motoréducteur 1 est un motoréducteur de frein à tambour.

La structure du moteur électrique 2 peut varier. En particulier, le moteur électrique 2 peut être avec ou sans balais. Plus particulièrement, le moteur électrique peut être asynchrone. En variante du mode de réalisation représenté, le module de puissance 91 peut comprendre davantage de cellules de commutation 95 que le nombre de phases du moteur électrique 2. Le nombre de cellules de commutation 95 est par exemple un multiple du nombre de phases du moteur électrique 2.

En variante, le module de connexion 7 et/ou l'organe de commutation et de commande de puissance sont logés dans un logement séparé du logement du moteur électrique 62.

En variante, la surface de fond 74 est distincte du module de connexion 7.

En variante, le module de puissance 91 est raccordé au module de commande 92 du module de puissance par des fils conducteurs.

En variante, les dimensions du premier support 98 sont différentes de celles du deuxième support 99.

En variante, le module de puissance 91 et/ou le module de commande 92 du module de puissance sont situés sur le même support, par exemple une carte électronique

En variante, le motoréducteur 1 est sans module de connexion 7. Le module de puissance 91 et le module de commande 92 du module de puissance sont par exemple raccordés directement l'un à l'autre et/ou au moteur électrique 2.

L'agencement du module de connexion 7, du module de puissance 91 et du module de commande 92 du module de puissance peut varier. Par exemple, le module de puissance 91 peut être orthogonal au module de commande 92 du module de puissance. NOMENCLATURE EN REFERENCE AUX FIGURES

1 : motoréducteur

2 : moteur électrique

4 : dispositif de transmission

6 : boitier de motoréducteur

7 : module de connexion

9 : organe de commutation et de commande de puissance

61 : couvercle

62 : logement du moteur électrique

63 : logement du dispositif de transmission

65 : connecteur de boîtier

71 : premier connecteur

72 : deuxième connecteur

73 : troisième connecteur

74 : surface de fond

80 : fils conducteurs (électriquement)

91 : module de puissance

92 : module de commande de puissance

94 : interrupteurs de puissance

95 : cellules de commutation

96 : sous ensemble de commutation

98 : premier support

99 : deuxième support

200 : procédé de fabrication de motoréducteur

201 : fourniture du moteur électrique, du dispositif de transmission, du boîtier et de l'organe de commutation et de commande de puissance

202 : raccordement du module de puissance au module de connexion

203 : raccordement du module de commande de puissance au module de connexion

204 : raccordement du module de connexion au moteur électrique

205 : raccordement du module de connexion au connecteur électrique de boîtier 206 : raccordement du connecteur électrique de boitier au connecteur électrique d'alimentation