FR2983984A1 - Bloc hydraulique de regulation comportant un boitier d'electrovalves et son circuit de commande - Google Patents

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Abstract

Le bloc hydraulique B de régulation selon la présente invention comporte : - un boitier contenant des électrovalves E munies chacune d'une tige T d'actionnement faisant saillie hors du boitier et, - des moyens de commande présentant un circuit de commande avec des composants électroniques C montés sur une carte de circuit imprimé (14) et des bobines (2) associées chacune à une tige T d'actionnement, - au moins un circuit souple (8) reliant une bobine (2) à la carte de circuit imprimé (14).

Description

La présente invention concerne un bloc hydraulique de régulation comportant un boitier d'électrovalves et son circuit de commande. Le domaine technique de la présente invention est le domaine de la construction automobile, et plus particulièrement les moyens de commande agissant sur 5 un circuit de freinage d'un véhicule automobile. Il est connu d'équiper un système de freinage d'un véhicule automobile d'un dispositif empêchant le blocage d'une roue lors d'un freinage. Ces dispositifs sont par exemple du type de ceux commercialisés sous la marque déposée ABS. De même, il est connu d'équiper un système de freinage d'un véhicule automobile de moyens permettant 10 de contrôler la trajectoire dudit véhicule. Un tel dispositif est connu sous l'acronyme ESP pour électro-stabilisateur programmé (ou en anglais Electronic Stability Control). Dans les deux cas, dispositif d'antiblocage de roue et dispositif de contrôle de la trajectoire, il s'agit de contrôler pour chaque frein du véhicule le couple de freinage, c'est-à-dire également la pression régnant dans un circuit hydraulique de commande 15 correspondant. Pour remplir de telles fonctions, un système de freinage d'un véhicule automobile comporte classiquement un bloc hydraulique de régulation. Il s'agit d'un boitier comportant un certain nombre de paires d'électrovalves qui commandent le fonctionnement du système de freinage en fonction de signaux reçus d'un 20 microprocesseur. Par exemple, un microprocesseur d'un système d'antiblocage de roues reçoit des signaux de capteurs permettant d'indiquer qu'une roue est sur le point de bloquer. Ledit microprocesseur envoie alors un signal au bloc de commande hydraulique de régulation qui ferme l'électrovalve correspondante et empêche le liquide de frein d'atteindre la roue en cause. Ceci permet l'ouverture d'une autre électrovalve qui relâche 25 la pression hydraulique de la partie de circuit correspondant à cette même roue. De manière habituelle, un boitier de bloc hydraulique de régulation se présente sous la forme d'un corps parallélépipédique. Des tiges de soupape de commande d'électrovalve font saillie d'une face dudit corps. Ces tiges de soupape sont chacune entourées d'une bobine permettant la commande de l'électrovalve 30 correspondante. Le courant dans les bobines est commandé par un circuit imprimé. Généralement, les bobines sont connectées sur une carte de ce circuit imprimé. Pour permettre aux bobines d'avoir des degrés de liberté par rapport à la carte de circuit imprimé, on utilise des broches de connexion de forme complexe qui permettent aux bobines de se mouvoir par rapport à la carte de circuit imprimé et s'adapter ainsi à la disposition des tiges de soupape du boitier du bloc hydraulique de régulation pour rattraper les diverses tolérances de fabrication. Les solutions connues de l'art antérieur présentent tout d'abord l'inconvénient d'être complexes, notamment d'un point de vue mécanique, et sont de ce fait relativement onéreuses à mettre en oeuvre. Un autre inconvénient est qu'une carte de circuit imprimé d'un circuit de commande est adaptée à un seul type de boitier de bloc hydraulique de régulation et demande de grosses modifications pour pouvoir être adaptée à un autre boitier de bloc hydraulique de régulation, présentant par exemple une disposition légèrement différente des tiges d'actionnement.
La présente invention a alors pour but de fournir des moyens permettant d'adapter facilement un circuit de commande d'un bloc hydraulique de régulation d'un système de freinage au boitier d'électrovalves correspondant. De préférence, la solution proposée permettra de limiter les frais de réalisation du circuit de commande. À cet effet, la présente invention propose un bloc hydraulique de régulation comportant, d'une part, un boitier contenant des électrovalves munies chacune d'une tige d'actionnement faisant saillie hors du boitier et, d'autre part, des moyens de commande présentant un circuit de commande avec des composants électroniques montés sur une carte de circuit imprimé et des bobines associées chacune à une tige d'actionnement. Selon la présente invention, au moins une bobine est reliée à la carte de 20 circuit imprimé par un circuit souple. Par rapport aux formes de réalisation connues de l'art antérieur, cette solution permet de découpler mécaniquement au moins certaines bobines de la carte de circuit imprimé. Ceci facilite la fabrication de l'ensemble du bloc hydraulique et de son circuit de commande car il est plus simple de réaliser un circuit souple plutôt que des connexions 25 métalliques permettant aux bobines d'avoir plusieurs degrés de liberté. En outre, la conception du circuit de commande, et notamment du circuit imprimé de celui-ci, est facilitée car la position des connexions pour la liaison des bobines n'est plus liée à la position des bobines imposée par la position des tiges d'actionnement mais peut être facilement adaptée lors de la conception du circuit imprimé. 30 Dans une forme de réalisation préférée, le bloc hydraulique de régulation selon l'invention est tel que chaque bobine est reliée à la carte de circuit imprimé par un circuit souple. Ceci permet par exemple d'envisager d'avoir un circuit imprimé du circuit de commande entièrement déporté par rapport au boitier contenant les électrovalves. Dans une variante de réalisation, au moins un circuit souple est un circuit 35 imprimé réalisé sur un film en polyimide. Il peut s'agir ici d'un film réalisé dans un matériau synthétique connu sous la marque déposée Kapton. On peut aussi prévoir que chaque circuit souple reliant la carte de circuit imprimé à une bobine est réalisé sur une même feuille en matière synthétique formant ainsi un ensemble de circuits souples sur un même support. Cette feuille peut être en polyimide ou bien dans un autre matériau synthétique, notamment un matériau utilisé habituellement pour la réalisation de circuits souples. Dans le cas avantageux où une seule feuille est utilisée, cette feuille de matière 5 synthétique présente par exemple une forme annulaire avec une ouverture centrale à la périphérie de laquelle se trouvent des connexions reliant l'ensemble de circuits souples au circuit de commande, et des bras souples s'étendent à la périphérie de la feuille de matière synthétique, chaque bras correspondant à une liaison entre le circuit de commande et une bobine. 10 Pour pouvoir reproduire les configurations connues de l'art antérieur où les bobines viennent sur (ou sous, selon l'orientation retenue) le boitier contenant les électrovalves du bloc hydraulique de régulation, chaque circuit souple est par exemple recourbé à 180°. Pour faciliter la mise en place des bobines sur les tiges d'actionnement 15 correspondantes des électrovalves du boitier correspondant, plusieurs bobines sont reliées au circuit de commande par un circuit souple, et un dispositif de maintien et d'espacement est avantageusement prévu pour maintenir plusieurs bobines en position les unes avec les autres tout en autorisant des ajustements de position. La présente invention concerne également : 20 - un dispositif destiné à empêcher le blocage de roues lors d'un freinage d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte un bloc hydraulique de régulation tel que décrit ci-dessus, - un dispositif électronique de stabilité programmé d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte un bloc hydraulique de 25 régulation tel que décrit ci-dessus, et - un système de freinage d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte un bloc hydraulique de régulation tel que décrit ci-dessus. Des détails et avantages de la présente invention apparaitront mieux de la description qui suit, faite en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels : 30 La figure 1 est une vue schématique en élévation illustrant un circuit de commande et ses bobines de commande, La figure 2 est une vue de dessus des éléments montrés sur la figure 1, La figure 3 est une vue en élévation d'une variante de réalisation du circuit de commande et ses bobines illustrés sur les figures 1 et 2, et 35 La figure 4 est une vue de dessus de la variante montrée sur la figure 3. Les figures 1 et 2 illustrent une première forme de réalisation d'un circuit de commande pour un bloc hydraulique de régulation.
Un bloc hydraulique B de régulation comporte un corps, généralement de forme parallélépipédique, à l'intérieur duquel se trouvent des électrovalves E. Chacune des électrovalves est associée à une tige T de commande qui, par un mouvement de translation, permet l'ouverture ou la fermeture de l'électrovalve correspondante. Les tiges d'actionnement sont toutes parallèles les unes aux autres et s'étendent hors du boitier contenant les électrovalves. On retrouve alors sur une face de ce boitier des extrémités libres de tiges de commande des électrovalves contenues à l'intérieur dudit boitier. Généralement, les extrémités libres de tiges T d'actionnement sont disposées en rangées sur ladite face du boitier.
Les électrovalves E du bloc hydraulique B de régulation sont commandées de manière électromagnétique. Des bobines 2 sont disposées autour des extrémités libres des tiges d'actionnement en saillie hors du boitier hydraulique. Lorsque ces bobines 2 sont alimentées par un courant électrique, elles créent un champ magnétique qui agit sur la tige d'actionnement et permet ainsi de commander l'électrovalve correspondante.
Les bobines 2 présentent une forme tubulaire cylindrique circulaire. Ainsi, chaque bobine 2 présente en son centre un logement 4 cylindrique circulaire destiné à recevoir une extrémité d'une tige T d'actionnement d'une électrovalve d'un bloc hydraulique de régulation. Ce logement 4 est à chaque fois entouré d'une paroi 6 à l'intérieur de laquelle se trouve un enroulement, par exemple un enroulement de fil de cuivre. Chaque bobine 2 est munie de moyens de connexion permettant de la relier électriquement à un circuit souple 8. Les moyens de connexion peuvent être par exemple une brasure ou bien, comme représenté sur les figures, un dispositif de fixation en force 10. Un tel dispositif de fixation en force est parfois aussi appelé connexion press-fit.
II est utilisé pour éviter de réaliser une soudure (ou brasure) et pour réaliser une liaison mécanique et électrique sur un circuit imprimé. Dans le cas présent, c'est-à-dire fixation de la bobine 2 sur le circuit souple 8, il est prévu de réaliser une rigidification locale au niveau de la connexion. Cette rigidification locale est réalisée en disposant au niveau de la connexion une pièce de 30 renfort 12. Le circuit souple 8 permet de réaliser la liaison de la bobine 2 à un circuit électronique comportant une carte de circuit imprimé 14 sur laquelle sont implantés des composants électroniques C. Le circuit souple 8, dans une forme de réalisation préférée, est un circuit 35 imprimé sur une feuille de polyimide (plus connu sous la marque déposée Kapton). De manière connue de l'homme du métier, on trouve alors dans un tel circuit souple des pistes conductrices en sandwich entre deux feuilles de matière synthétique isolantes.
Dans la forme de réalisation des figures 1 et 2, on remarque que la carte de circuit imprimé 14 présente une forme sensiblement rectangulaire allongée. Les bobines 2 se trouvent de part et d'autre de la carte de circuit imprimé et sont alignées parallèlement aux bords longitudinaux de la carte de circuit imprimé 14. Dans l'exemple de réalisation montré, on a six bobines 2 de chaque coté de la carte de circuit imprimé 14. Dans la forme de réalisation des figures 1 et 2, le circuit souple 8 présente lui aussi une forme globale rectangulaire allongée de dimensions légèrement plus grandes que les dimensions de la carte de circuit imprimé 14. En son centre, le circuit souple 8 est découpé donnant audit circuit souple 8 une forme globale annulaire. Le circuit souple 8 est connecté mécaniquement et électriquement à la périphérie de la carte de circuit imprimé 14. Les connexions entre la carte de circuit imprimé 14 et le circuit souple 8 sont par exemple réalisées à l'aide de brasures. On pourrait toutefois envisager d'utiliser ici aussi des dispositifs de fixation en force tels les dispositifs de fixation en force 10 utilisés pour relier les bobines 2 au circuit souple 8.
Ce circuit souple 8 peut également être constitué par une couronne en matériau flexible et être intégré dans le circuit imprimé rigide 14 et dépasser de celui-ci sur sa périphérie (par exemple) pour réaliser les bras flexibles 16 du circuit souple 8. Ceci permet notamment d'éviter le brasage du circuit souple 8 sur le circuit rigide principal 14. Le circuit souple 8 présente, à partir de la forme annulaire décrite 20 précédemment, des bras 16 qui s'étendent vers l'extérieur. Chaque bras 16 est utilisé pour la liaison d'une bobine 2 à la carte de circuit imprimé 14, et donc plus généralement au circuit de commande correspondant. Les figures 3 et 4 représentent une variante de réalisation d'un circuit de commande pour la commande de douze bobines 2. On remarque ici que la position 25 relative des bobines 2 par rapport à la carte de circuit imprimé 14 est différente de celle du mode de réalisation des figures 1 et 2. Les bobines 2 sont disposées ici au dessus de la carte de circuit imprimé 14. Malgré cette position tout à fait différente des bobines 2 par rapport à la carte de circuit imprimé 14, les mêmes éléments que ceux utilisés précédemment peuvent être utilisés pour la réalisation des moyens de commande du bloc 30 hydraulique de régulation correspondant. On utilisera donc ici, pour désigner les divers éléments représentés sur les figures 3 et 4, les mêmes références que celles déjà utilisées sur les figures 1 et 2. On remarque sur les figures 3 et 4 que les bras 16 du circuit souple 8 sont recourbés à 180°. De ce fait, les bobines 2 sont connectées sur la face opposée du circuit 35 souple 8, par rapport au mode de réalisation des figures 1 et 2. Dans cette seconde forme de réalisation (figures 3 et 4), il est proposé d'utiliser un cadre de maintien et d'espacement 18 pour les bobines 2. Ce cadre de maintien et d'espacement 18 permet de réaliser une liaison souple entre les diverses bobines 2. De la sorte, le positionnement des bobines 2 sur des tiges d'actionnement d'un boitier de bloc hydraulique de régulation correspondant peut être facilité. Le cadre de maintien et d'espacement 18 présente par exemple un contour 20 périphérique à l'intérieur duquel se trouve un voile 22 en matière synthétique. Dans le voile 22 sont réalisées des ouvertures 24 dont le diamètre est par exemple très légèrement inférieur au diamètre extérieur des bobines 2. Le matériau utilisé pour la réalisation du voile 22 est par exemple une matière synthétique élastique. Il est alors possible d'introduire les bobines 2 dans les ouvertures 24 en assurant le maintien des bobines 2 par un léger serrage élastique. En outre, le matériau utilisé pour réaliser le voile 22 est souple de telle sorte que le voile 22 puisse se déformer en autorisant ainsi un ajustement de la position des bobines 2 lorsque celles-ci sont mises en place sur des tiges T d'actionnement d'un boitier de bloc hydraulique B de régulation. La seconde variante de réalisation illustrée sur les figures 3 et 4 correspond à une configuration connue de l'art antérieur dans laquelle des bobines se trouvent au-dessus (ou en-dessous) d'une carte de circuit imprimé 14 d'un circuit électronique de commande pour lesdites bobines. Toutefois, selon la présente invention, il est proposé de relier les bobines 2 à la carte de circuit imprimé 14 par un circuit souple 8. La solution proposée par la présente invention, par l'utilisation de circuits de liaison souples, permet d'assurer à chacune des bobines 2 une assez grande liberté de positionnement pour le montage sur des tiges T d'actionnement d'un bloc hydraulique B de régulation. Le système décrit ci-dessus permet à chacune des bobines 2 de se déplacer au moins selon trois directions orthogonales. L'utilisation d'un circuit souple 8 pour relier la carte de circuit imprimé 14 aux bobines 2 permet de simplifier la conception du circuit de commande. L'implantation des composants sur la carte de circuit imprimé peut être optimisée car les positions de points de connexion avec les bobines ne sont plus imposées par la géométrie du boitier de bloc hydraulique de régulation correspondant. Par rapport aux formes de réalisation de l'art antérieur dans lesquelles les pattes de connexion entre le circuit de commande et les bobines étaient configurées de manière à permettre un déplacement dans trois directions orthogonales de chacune des bobines, la connexion des bobines est grandement simplifiée. Il s'agit ici de réaliser une connexion tout à fait classique d'un composant sur un circuit souple. L'adaptation d'un circuit de commande des électrovalves d'un boitier de bloc 35 hydraulique de régulation à un autre bloc hydraulique de régulation est grandement facilitée par la présente invention. Il n'est pas nécessaire de concevoir un nouveau circuit de commande pour s'adapter à un nouveau boitier de bloc hydraulique de régulation du même type. Seule la forme du circuit souple, notamment la forme et la longueur des bras de celui-ci, est a priori à modifier pour s'adapter à un nouveau boitier de bloc hydraulique de régulation. Ceci ne demande donc pas une étude complète d'un nouveau circuit de commande.
Dans les formes de réalisation illustrées sur les figures annexées, on remarque que le circuit de commande est associé à douze bobines. L'homme du métier en déduira immédiatement que la forme de réalisation écrite est plutôt destinée à une utilisation pour un dispositif électronique de stabilité connu également sous l'acronyme ESP (de l'anglais Stability Electronic Program). Toutefois, la présente invention peut également être utilisée pour un système d'antiblocage de roue d'un système de freinage d'un véhicule automobile. Dans un tel cas, l'utilisation de huit bobines généralement est suffisante. De manière plus générale, la présente invention peut s'utiliser pour tout système de régulation électronique en lien avec un système de freinage de véhicule 15 automobile. La présente invention ne se limite pas aux formes de réalisations préférées décrites ci-dessus à titre d'exemples non limitatifs. Elle concerne également les variantes de réalisation à la portée de l'homme du métier dans le cadre des revendications ci-après.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS1. Bloc hydraulique (B) de régulation comportant, d'une part, un boitier contenant des électrovalves (E) munies chacune d'une tige (T) d'actionnement faisant saillie hors du boitier et, d'autre part, des moyens de commande présentant un circuit de commande avec des composants électroniques (C) montés sur une carte de circuit imprimé (14) et des bobines (2) associées chacune à une tige d'actionnement, caractérisé en ce qu'au moins une bobine (2) est reliée à la carte de circuit imprimé (14) par un circuit souple (8).
  2. 2. Bloc hydraulique de régulation selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque bobine (2) est reliée à la carte de circuit imprimé (14) par un circuit souple (8).
  3. 3. Bloc hydraulique de régulation selon l'une des revendications 1 ou 2, 10 caractérisé en ce que chaque circuit souple (8) reliant la carte de circuit imprimé (14) à une bobine (2) est réalisé sur une même feuille en matière synthétique formant ainsi un ensemble de circuits souples sur un même support.
  4. 4. Bloc hydraulique de régulation selon la revendication 3, caractérisé en ce que la feuille de matière synthétique présente une forme annulaire avec une ouverture 15 centrale à la périphérie de laquelle se trouvent des connexions reliant l'ensemble de circuits souples à la carte de circuit imprimé (14), et en ce que des bras (16) souples s'étendent à la périphérie de la feuille de matière synthétique, chaque bras (16) correspondant à une liaison entre la carte de circuit imprimé (14) et une bobine (2). 20
  5. 5. Bloc hydraulique de régulation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque circuit souple (8) est recourbé à 180°.
  6. 6. Bloc hydraulique de régulation selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que plusieurs bobines (2) sont reliées à la carte de circuit imprimé (14) par un circuit souple (8), et en ce qu'un dispositif de maintien et 25 d'espacement (18) maintient plusieurs bobines (2) en position les unes avec les autres tout en autorisant des ajustements de position.
  7. 7. Bloc hydraulique de régulation selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'au moins un circuit souple (8) est un circuit imprimé réalisé sur un film en polyimide. 30
  8. 8. Dispositif destiné à empêcher le blocage de roues lors d'un freinage d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte un bloc hydraulique de régulation selon l'une des revendications 1 à 7.
  9. 9. Dispositif électronique de stabilité programmé d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte un bloc hydraulique de régulation selon l'une des revendications 1 à 7.
  10. 10. Système de freinage d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il 5 comporte un bloc hydraulique de régulation selon l'une des revendications 1 à 7.
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FR2638254A1 (fr) * 1988-10-20 1990-04-27 Hemscheidt Maschf Hermann Dispositif de commande pour soutenements marchants hydrauliques
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WO1993017872A1 (fr) * 1992-03-03 1993-09-16 The Technology Partnership Limited Instrument de marquage electronique
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