Titre de l'invention : Enveloppe nervurée pour un groupe motopropulseur, groupe motopropulseur comprenant une enveloppe nervurée et procédé de dimensionnement d’une enveloppe nervurée.

Domaine technique

[0001] L’invention concerne le domaine des groupes motopropulseurs de véhicule en particulier des groupes motopropulseurs électriques.

[0002] En raison des excitations du réducteur et de la machine électrique, les éléments de structure d’un groupe motopropulseur peuvent vibrer sur leur propre mode et propager du bruit vers l’intérieur ou l’extérieur du véhicule.

[0003] Pour lutter contre les vibrations, il est connu de munir les groupes motopropulseurs de plots de suspension, notamment entre le moteur et le châssis, mais ces plots ne sont efficaces qu’à l’encontre de vibrations comprises entre 20 Hz et 200 Hz.

[0004] L’objectif de l’invention est de traiter les vibrations dont la fréquence est supérieure à 200Hz, par exemple entre 200 et 6000 Hz, en particulier entre 1000 et 4000 Hz.

[0005] Selon un premier aspect, l’invention porte sur une enveloppe nervurée pour un groupe motopropulseur électrique, ladite enveloppe nervurée comprenant une paroi et une pluralité de premières nervures parallèles, chaque première nervure étant espacée d’une première nervure voisine d’une distance d1 comprise entre 1 cm et 3,3 cm.

[0006] L’enveloppe nervurée peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :

- L’enveloppe nervurée comprend au moins trois premières nervures et la distance d1 est sensiblement identique pourchaque paire de premières nervures voisines.

- L’enveloppe nervurée comprend une pluralité de deuxièmes nervures parallèles, chaque deuxième nervure étant espacée d’une deuxième nervure voisine d’une distance d2 comprise entre 1 cm et 3,3 cm.

- L’enveloppe nervurée comprend au moins trois deuxièmes nervures et la distance d2 est sensiblement identique pourchaque paire de deuxièmes nervures voisines.

- Les premières nervures sont perpendiculaires auxdeuxièmes nervures.

- Notamment, d1 est compris entre 0,9 ^* d2 et 1 , 1 ^* d2.

- De préférence, la distance d1 entre les premières nervures est sensiblement égale à la distance d2 entre les deuxièmes nervures. - Les premières et deuxièmes nervures forment des carrés.

- Les premières nervures et, le cas échéant, les deuxièmes nervures se développent sur chaque face de la paroi de l’enveloppe nervurée.

- Les premières nervures, et le cas échéant les deuxièmes nervures, de l’une des faces de la paroi, sont disposées respectivement, dans la direction de l’épaisseur de la paroi, dans le prolongement des premières nervures, et le cas échéant des deuxièmes nervures, de l’autre des faces de la paroi.

- L’enveloppe nervurée a une structure gaufrée.

- L’enveloppe nervurée a une épaisseur h de paroi entre deux premières nervures voisines et une épaisseur H1 dans les premières nervures, h et H1 étant tels que H1 est supérieur ou égal à 2h.

- L’enveloppe nervurée a une épaisseurde paroi h entre deux deuxièmes nervures voisines et une épaisseur H2 dans les deuxièmes nervures, h et H2 étant tels que H2 est supérieurou égal à 2h.

[0007] Selon un deuxième aspect, l’invention porte aussi sur un groupe motopropulseur comprenant une machine électrique, un mécanisme de transmission apte à transmettre un couple entre la machine électrique et des roues de véhicule, et une enveloppe nervurée telle que décrite précédemment.

[0008] L’enveloppe nervurée peut être par exemple un couvercle nervuré rapporté disposé sur un onduleur du groupe motopropulseur. Ainsi, lorsque l’onduleur est monté sur la machine électrique, le couvercle nervuré permet d’absorber les vibrations de la machine électrique.

[0009] L’enveloppe peut être aussi un carterde machine électrique ou un carterde réducteur.

[0010] Par exemple, l’enveloppe nervurée représente plus de 50% de la surface du carter, par exemple plus de 75%.

[0011] Selon un troisième aspect, l’invention porte aussi sur un procédé de dimensionnement d’une enveloppe nervurée pour un groupe motopropulseur, le procédé de dimensionnement de l’enveloppe nervurée comprenant les étapes suivantes : définir une fréquence maximale de vibration Fmax à traiter,

- déterminer une longueur d’onde dans l’air l associée à la fréquence maximale de vibration à traiter,

- déterminer une distance d entre deux nervures voisines de l’enveloppe nervurée en fonction de la longueur d’onde dans l’air associée à la fréquence maximale de vibration à traiter. [0012] Le procédé peut comporteraussi une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :

- L’étape de détermination de la longueur d’onde dans l’air l associée à la fréquence maximale de vibration à traiter est telle que A=c/Fmax, c correspondant à la célérité dans l’air.

- L’étape de - détermination de la distance d entre deux nervures voisines de l’enveloppe nervurée est telle que d est compris entre 0,2 l et 0,3 l, de préférence d= kl 4.

- Préalablement à l’étape visant à définir la fréquence maximale à traiter, est définit un ratio de quantité d’énergie acoustique à traiter, une plage de fréquence à traiter étant associée à un ratio de quantité d’énergie acoustique à traiter pour un régime de rotation donné du moteur, et la fréquence maximale à traiter correspond à la valeur maximale de la plage de fréquence à traiter.

- La plage de fréquence à traiter est déterminée à partir d’une analyse temps/fréquence de la pression acoustique au carré. Cette analyse peut être faite par calcul ou par mesure microphonique.

- L’analyse temps/fréquence de la pression acoustique au carré permet d’associer, pour un régime de rotation donné, une plage de fréquence à traiter à partird’un ratio de quantité d’énergie acoustique à traiter.

- La valeur de la fréquence maximale à traiter est comprise entre 3000Hz et 6200Hz, notamment entre 3000Hz et 4000Hz.

Brève description des figures

[0013] L’invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante de plusieurs modes de réalisation particuliers de l’invention, donnés uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence auxdessins annexés.

[0014] [fig.1 ] La figure 1 est un graphique d’analyse temps-fréquence de la pression acoustique effectuée sur un groupe motopropulseur.

[0015] [fig.2] La figure 2 illustre la propagation d’une vibration sur une plaque.

[0016] [fig.3] La figure 3 est une vue schématique en coupe d’une enveloppe nervurée selon un premier mode de réalisation.

[0017] [fig.4] La figure 4 est une vue schématique en coupe d’une enveloppe nervurée selon un deuxième mode de réalisation.

[0018] [fig.5] La figure 5 est une vue en perspective d’un carter nervuré de machine électrique. [0019] [fig.6] La figure 6 est une en perspective d’un couvercle nervuré d’un onduleur Description des modes de réalisation

[0020] La figure 1 est un graphique qui présente, pour un groupe motopropulseurdont les éléments de carter sont dépourvus de nervures et pour différents ratios de quantités d’énergies acoustiques pris en compte (5%, 50% et 95%), les niveaux de fréquence associés à un régime de machine électrique.

[0021] Ce graphique peut être obtenu par calcul ou par mesure microphonique. La mesure est du type analyse temps fréquence de la pression acoustique au carré.

[0022] A 11000 tours par minute (droite A1 ), les fréquences de vibrations sont comprises :

- entre 0 et 1000 Hz lorsque 5% de l’énergie acoustique est pris en compte,

- entre 0 et 2500 Hz lorsque 50% de l’énergie acoustique est pris en compte,

- entre 0 et 5000 Hz lorsque 95% de l’énergie acoustique est pris en compte.

[0023] De même, à 17000 tours par minute (droite A2), les fréquences de vibrations sont comprises

- entre 0 et 300Hz lorsque 5% de l’énergie acoustique est pris en compte,

- entre 0 et 3200 Hz lorsque 50% de l’énergie acoustique est pris en compte,

- entre 0 et 6300 Hz lorsque 95% de l’énergie acoustique est pris en compte.

[0024] Ainsi pour 11000 tours par minute, 90% de l’énergie acoustique se situe entre 1000 Hz et 5000 Hz.

[0025] Pour 17000 tours par minute, 90% de l’énergie acoustique se situe entre 300 et 6300 Hz.

[0026] La méthode de dimensionnement d’une enveloppe nervurée pour un groupe motopropulseur électrique commence de préférence parla détermination, pour un régime de machine électrique donné, du ratio d’énergie acoustique que l’on souhaite traiter, par exemple 50%.

[0027] Sur le graphique de la figure 1 , pour un régime de 17000 tours par minute, 50% de l’énergie acoustique est inclue dans la plage de fréquence 0-3200Hz.

[0028] Pour déterminer la plus petite longueur d’onde dans l’air associée à cette plage de fréquence, on applique : l = c/Fmax avec c correspondant à la célérité dans l’air, c’est-à- dire 331 m/s ; et Fmax correspondant à la fréquence maximale de la plage sélectionnée. On obtient l=11cm.

[0029] En contraignant la paroi avec des nervures, on peut limiter la vibration de la paroi en amplitude en fonction de la longueur d’onde de la vibration correspondant à la fréquence maximale Fmax(voir figure 2). [0030] L’espacement d entre nervures est obtenu ici en appliquant d= kl 4. Une marge de tolérance peut aussi être appliquée de sorte que d soit compris entre 0,2l et 0,3l. Dans l’exemple ci-dessus, on parvient à un espacement d égal à 2,6 cm.

[0031] Ce nervurage permet ainsi d’absorber 50% de l’énergie acoustique à 17000 tours/minute.

[0032] L’objectif de l’invention est ainsi de traiter les vibrations dont la fréquence est supérieure à 200Hz, par exemple entre 3000 et 6200 Hz, en particulier entre 3000 et 4000 Hz. L’analyse de pression acoustique mentionnée précédemment permet de déterminer, pour un régime de rotation donné de la machine électrique, une plage de fréquence de vibration correspondant à un ratio d’énergie acoustique à traiter.

[0033] Les figures 2 à 6 décrivent différents modes de réalisation d’enveloppes nervurée permettant de traiter des vibrations entre 3000 et 6200 Hz, en particulier entre 3000 et 4000 Hz pour un groupe motopropulseur électrique.

[0034] Selon un autre exemple, lorsque la fréquence maximale de la plage de fréquence à traiter est 4000Hz, la longueur d’onde associée est 0,8275m et l’espacement entre nervures est de préférence 0,8275/4 m, soit environ 2 cm.

[0035] Ces enveloppes nervurées comprennent une paroi 13 et une pluralité de premières nervures parallèles 11 , chaque première nervure 11 étant espacéed’unepremièrenervure voisine 11 d’une distance d1 comprise entre 1 ,1 cm et 3,3 cm.

[0036] Le schéma de la figure 3 représente une enveloppe nervurée 1 qui comprend quatre premières nervures 11 et la distance d1 est sensiblement identique pourchaque paire de premières nervures 11 voisines.

[0037] L’enveloppe nervurée a une paroi d’épaisseur h entre deux premières nervures voisines 11 et une épaisseur H1 dans les premières nervures 11 , h et H1 étant tels que H1 est supérieur ou égal à 2h.

[0038] Sur la figure 4 est schématisé un autre mode de réalisation de l’invention dans lequel les premières nervures s’étendent sur les deuxfaces opposées de la paroi 13.

[0039] Les premières nervures 11 de l’une des faces de la paroi 13 sont disposées, dans la direction E de l’épaisseurde la paroi 13, dans le prolongement des premières nervures 11 de l’autre des faces de la paroi 13.

[0040] Dans ce mode de réalisation également, on a H1 supérieur ou égal à 2h.

[0041] Selon un deuxième aspect, l’invention porte aussi sur un groupe motopropulseur comprenant une machine électrique, un mécanisme de transmission apte à transmettre un couple entre la machine électrique et des roues du véhicule, le groupe motopropulseur comprenant une enveloppe nervurée selon l’une quelconque des revendications précédentes.

[0042] L’enveloppe peut être un carterde machine électrique 1 comme on le voit sur la figure 5. Ce carter présente des premières nervures 11 et des deuxièmes nervures 12 perpendiculaires.

[0043] Comme on peut le voir sur la figure 6, l’enveloppe nervurée peut être par exemple un couvercle nervuré rapporté disposé sur un onduleur 5 du groupe motopropulseur. Ainsi, lorsque l’onduleur est monté sur la machine électrique, le couvercle nervuré permet d’amortir les vibrations de la machine électrique.

[0044] De préférence, l’enveloppe nervurée représente plus de 75% de la surface de l’onduleur.

[0045] L’enveloppe nervurée (1 ) comprend une pluralité de premières nervures 11 parallèles, chaque première nervure 11 étant espacée d’une première nervure voisine 11 d’une distance d1 comprise entre 1 ,1 cm et 3,3 cm. L’enveloppe nervurée comprend aussi une pluralité de deuxièmes nervures 12 parallèles, chaque deuxième nervure 12 étant espacée d’une deuxième nervure voisine 12 d’une distance d2 comprise entre 1 ,1 cm et 3,3 cm. Les premières nervures 11 sont perpendiculaires auxdeuxièmes nervures 12 et la distance d1 entre les premières nervures 11 est sensiblement égale à la distance d2 entre les deuxièmes nervures 12.

[0046] Les premières et deuxièmes nervures forment ainsi des carrés.

[0047] La hauteur des premières nervures 11 est également sensiblement égale à la hauteur des deuxièmes nervures 12.

[0048] Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec plusieurs modes de réalisation particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention, telle que définie parles revendications.

[0049] Dans les revendications, tout signe de référence entre parenthèses ne saurait être interprété comme une limitation de la revendication.