FR3119072A1 - Steering computer including an electronic card with a functional area and a connection area - Google Patents
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Abstract
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 Steering computer (1) for a vehicle comprising at least one electronic card (2), characterized in that the at least one electronic card (2) comprises at least one functional area (21) provided with at least one electronic component and at least one connection area (22) provided with at least one connection contact, the at least one functional area (21) being entirely positioned in leaktight manner inside a computer casing (4), and the at least one connection area (22) being positioned outside of said computer casing (4). Figure 2
Description
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.The invention relates to the field of power steering for a vehicle, and more particularly to a steering computer and a vehicle comprising such a steering computer.
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.The purpose of a vehicle steering system is to enable a driver to control the trajectory of the vehicle by exerting force on a steering wheel.
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.Generally, a steering system comprises several elements including said steering wheel connected to a steering column, a rack, and two wheels each connected to a link. The rack is the part connecting the steering wheel, via the steering column, to the wheels, via the rods; that is to say that the rack transforms the forces exerted by the driver on the steering wheel into a rotation of the wheels of the vehicle.
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.A vehicle's electric power steering system uses an assistance motor, controlled by a steering computer, to reduce the effort required by the driver on the steering wheel to turn the wheels of the vehicle.
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.More specifically, the steering computer comprises a printed circuit, also called an electronic card, which is positioned in a sealed box called the computer casing. The latter ensures that the circuit board is kept in a clean environment to ensure its reliability during vehicle operation. A clean environment is defined as an environment in which humidity and dust levels are controlled. Conversely, a dirty environment is therefore defined as an environment in which the humidity rate and the dust rate vary without control.
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.The steering computer also includes a harness of electrical wires which allow, on the one hand, the power supply to the steering computer, and, on the other hand, communication with the other components of the vehicle. Electrical wires are electrical cables insulated with an insulating sheath. The electric wires are connected to the printed circuit generally via a connection box. More specifically, the electric wires are connected to connectors which are themselves connected to connection contacts of the computer housing. The connection box thus provides a sealed interface between the printed circuit which must remain in a clean environment and the harness of electrical wires positioned in the vehicle, in other words in a dirty environment.
Il est connu un calculateur de direction 1’, tel que représenté en
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’.The steering computer 1' also comprises a bundle 6' of electric wires 61' and a protective cover 7' for the electric wires 61' which is also fixed to the cover 3' of the computer casing 4' by means of screws 5' of the same way as connection box 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’.More specifically, the electric wires 61' are connected to connectors 21' of the connection box 2' by welding. The 21' connectors are themselves connected to the 41' connection contacts of the 4' computer housing.
Afin d’assurer une étanchéité du boitier de connexion 2’, celui-ci est rempli par une résine 8’.In order to ensure a tightness of the 2' connection box, it is filled with an 8' resin.
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.Generally, the steering computer is manufactured in the following way: the printed circuit is mounted in the computer casing in a first place having a clean environment called a “clean room”. The computer housing is closed in this first place. Thus, at the output of the first location, the computer casing is sealed (the printed circuit is therefore protected) and has connection contacts on an outer surface. The computer housing is brought close to the vehicle where it will be fixed or to another factory not considered as a "clean room". Then the connectors of the connection box are soldered to the connection contacts and the connection box is fixed by means of screws on the cover. The wiring harness is soldered to the connectors. Finally, a resin is poured into the connection box in order to seal the connection box.
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.The object of the invention is to provide a steering computer having a volume and a lower manufacturing cost than that of the state of the art, as well as improved electrical performance.
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.The subject of the invention is a steering computer for a vehicle comprising at least one electronic card, characterized in that the at least one electronic card comprises at least one functional zone provided with at least one electronic component and at least one zone of connectors provided with at least one connection contact, the at least one functional zone being entirely positioned in a sealed manner inside a computer casing, and the at least one connector zone being positioned at the exterior of said computer housing.
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.The functional area includes electronic components, i.e. electronic elements intended to perform a function. The functional area is sealed in the ECU housing so that the ECU housing protects the electronic components from the external environment. The computer housing guarantees the reliability of the functional area during vehicle operation by avoiding short circuits for example.
La zone de connectique est une zone de la carte électronique ne comprenant pas de composant électronique mais uniquement des contacts de raccordement.The connection area is an area of the electronic card that does not include any electronic component but only connection contacts.
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.The connector area and the functional area are different areas of the same electronic card. It is during the design of the electronic card that the connection area and the functional area are determined.
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.According to the invention, the electronic card is mounted in the computer casing in a first place presenting a clean environment. The computer housing is closed in this first location. Thus, on leaving the first place, the computer casing is sealed. The electronic card is partly inside and partly outside the computer housing. More specifically, the functional area is in the computer housing while the connector area is outside, and remains accessible. The connector area has accessible connection contacts. The computer casing is taken to a place not defined as being clean where it will be fixed. Next, the harness of electrical wires is soldered to the connection contacts. The electrical wires are therefore directly connected to the electronic board.
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.This design makes it possible to simplify the steering computer in that the wires of the electrical wire harness are directly connected to the electronic card without requiring a box fitted with a connector as in the state of the art. Thus, the steering computer comprises fewer parts than the state of the art, which makes it possible to reduce the weight, the cost and to reduce the volume thereof. Finally, since the wires are connected directly to the electronic card, there are no longer any connection interfaces. In this way, there is a reduction in line losses and an increase in the reliability of the connection. Thus, the electrical performance is improved.
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.According to one characteristic of the invention, the computer casing comprises a sealing wall positioned between the functional area and the connection area.
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.The sealing wall comes into contact with the electronic card at the junction between the functional area and the connection area. Thus, the sealing wall makes it possible to physically separate the functional area from the connection area.
Selon une caractéristique de l'invention, le mur d’étanchéité est muni d’un joint silicone.According to a feature of the invention, the sealing wall is provided with a silicone seal.
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.According to a feature of the invention, the sealing wall is positioned on either side of the electronic card so as to sandwich said electronic card.
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.Thus the electronic card is virtually cut in two by the sealing wall with on the one hand the functional zone and on the other hand the connection zone.
Selon une caractéristique de l'invention, au moins un fil électrique est raccordé à l’au moins un contact de raccordement.According to a characteristic of the invention, at least one electric wire is connected to the at least one connection contact.
Ainsi la connexion électrique de la carte électronique est particulièrement simple et robuste.Thus the electrical connection of the electronic card is particularly simple and robust.
Selon une caractéristique de l'invention, l’au moins un fil électrique est brasé sur l’au moins un contact de raccordement,According to a characteristic of the invention, the at least one electrical wire is soldered to the at least one connection contact,
Ainsi la fiabilité du raccordement électrique est améliorée.Thus the reliability of the electrical connection is improved.
Selon une caractéristique de l'invention, la zone de connectique est positionnée dans un boitier de connexion.According to one characteristic of the invention, the connection area is positioned in a connection box.
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.Thus the connection area is protected from external attacks by an envelope produced by the connection box. The connection box is a volume independent of the volume formed by the computer casing.
Selon une caractéristique de l'invention, le boitier de connexion est noyé dans une résine d’étanchéité.According to a characteristic of the invention, the connection box is embedded in a sealing resin.
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.After soldering the electrical wires to the connection contacts of the electronic card, a resin is poured into the connection box in order to seal the connection box.
Ainsi la résine assure une étanchéité et une bonne tenue mécanique du raccordement électrique.Thus the resin provides a seal and good mechanical strength of the electrical connection.
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.According to one characteristic of the invention, the sealing resin creates a "cohesive rupture" adhesion between the at least one electric wire and the at least one connection contact.
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.“Cohesive failure” adhesion means that in the event of tearing of the electric wire, the fracture will take place inside the resin or the insulating sheath. Cohesive failure indicates that the electrical wire/resin or mating contact/resin interface has behaved stronger than the materials themselves.
Ainsi, le fil électrique est parfaitement fixé sur le contact de raccordement.Thus, the electric wire is perfectly fixed on the connection contact.
Selon une caractéristique de l'invention, le carter de calculateur est en métal.According to one characteristic of the invention, the computer casing is made of metal.
Ainsi le carter de calculateur assure efficacement la protection de la carte électronique.Thus the computer casing effectively protects the electronic card.
Selon une caractéristique, le boitier de connexion est au moins en partie en plastique.According to one characteristic, the connection box is at least partly made of plastic.
Ainsi la résine adhère au boitier de connexion et améliore la tenue mécanique du raccordement électrique.Thus the resin adheres to the connection box and improves the mechanical strength of the electrical connection.
L’invention porte également sur un véhicule comprenant un calculateur de direction selon l’invention.The invention also relates to a vehicle comprising a steering computer according to the 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 :The invention will be better understood, thanks to the description below, which relates to an embodiment according to the present invention, given by way of non-limiting example and explained with reference to the appended schematic drawings, in which:
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.Figures 2 to 4 show a steering computer 1 according to the invention. The steering computer 1 comprises an electronic card 2 positioned partly inside a computer casing 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.The computer housing 4 is made of a metal such as aluminum. The computer casing 4 is closed in a leaktight manner by a cover 3. The cover 3 comprises a sealing wall 31 provided with a silicone seal coming into contact with the electronic card 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.The electronic card 2 comprises a functional zone 21 comprising electronic components. The functional zone 21 is juxtaposed with a connection zone 22 comprising connection contacts. The functional area 21 and the connection area 22 are part of the same electronic card 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.The functional zone 21 is inside the computer casing 4 while the connection zone 22 is outside the computer casing 4. The sealing wall 31 is positioned between the functional zone 21 and the connection zone 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.The connection zone 22 is positioned inside a connection box 5. The connection box 5 is formed in particular by the cover 3 of the computer casing 4, and by a cover 51. The connection box comprises the cover and plastic faces. The connection box 5 is filled with a sealing resin 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.The steering computer 1 also includes a bundle of electric wires 61. The electric wires 61 are electrically connected to the connection contacts of the printed circuit by soldering.
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.A manufacture of the steering computer 1 is carried out as follows: the electronic card 2 is mounted in the computer casing 4 in a first place having a clean environment. More precisely, the functional zone 21 is positioned in the computer casing 4. Then, the computer casing 4 is closed by the cover 3 in this first location. Thus, on leaving the first location, the computer casing 4 comprising the functional zone is sealed. Connection area 22 is outside the computer housing, i.e. it is accessible. The computer housing 4 is brought close to the vehicle where it will be fixed. Next, the electrical wires 61 are soldered to the connection contacts of the connection area 22. The connection box 5 is then closed by the cover 51, then the sealing resin 8 is poured into the connection box 5 in order to seal the connection box 5 and the mechanical strength of the electrical wires 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.Of course, the invention is not limited to the embodiment described and shown in the appended figures. Modifications remain possible, in particular from the point of view of the constitution of the various elements or by substitution of technical equivalents, without departing from the scope of protection of the invention.
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2022
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- 2022-01-20 CN CN202210067293.XA patent/CN114828514A/en active Pending
Patent Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
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