Brevet FR2803625A1 — publié le 20010713

La présente invention concerne un réseau d'échappement d'un mo teur thermique, du type comportant une ligne d'échappement et un capteur de son. De nos jours, il est connu, dans les véhicules automobiles équipés d'un moteur thermique, de prévoir un dispositif actif d'atténuation de bruits permettant de réduire les nuisances sonores dues au fonctionnement du moteur et notamment aux bruits produits par le réseau d'échappement. Un tel dispositif actif d'atténuation de bruit comporte un transducteur, tel qu'un haut-parleur permettant de créer, dans le réseau d'échappement, un antibruit formé d'ondes sonores en opposition de phase avec les ondes sonores du bruit à atténuer. Le transducteur est relié à une unité de pilotage qui est elle-même reliée à un capteur de bruit résiduel implanté dans le ré seau d'échappement. Le capteur de bruit résiduel est destiné à recueillir des informations représentatives de l'onde sonore se propageant dans le réseau d'échappement, cette onde sonore étant constituée de la somme du bruit à atténuer et de l'antibruit produit par le transducteur. Le capteur de bruit résiduel est formé d'un microphone ou de tout au tre transducteur susceptible de produire un signal électrique ou optique re présentatif de l'onde sonore se propageant dans le réseau d'échappement. Le capteur de bruit résiduel est généralement installé directement sur le réseau d'échappement. Toutefois, le capteur doit alors être très robuste puisqu'il doit résister à des températures pouvant atteindre 700 C. II doit également ne pas être dégradé par l'environnement chimico-physique très agressif dû au passage des gaz d'échappement. En particulier, les microphones couramment utilisés dans les disposi tifs actifs d'atténuation de bruit mis en place dans d'autres contextes, tels que les microphones à électret ne peuvent pas être utilisés pour ce type d'application. Ainsi, les capteurs de bruit résiduel utilisés ont un coût de fabrication très important. L'invention a pour but de proposer une solution permettant d'intégrer un capteur de son dans un réseau d'échappement, ce capteur de son pou vant être utilisé comme capteur de bruit résiduel d'un dispositif actif d'atté- nuation de bruit, cette solution ayant un coût de mise en ceuvre réduit, tout en ayant une grande durée de vie. A cet effet, l'invention a pour objet un réseau d'échappement d'un moteur thermique du type précité, caractérisé en ce qu'il comporte une con duite de dérivation piquée dans la partie courante de la ligne d'échappe ment, le capteur de son est monté dans ladite conduite de dérivation à l'écart de la ligne d'échappement, Suivant des modes particuliers de réalisation, le réseau d'échappe ment comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes - une unique extrémité de la conduite de dérivation est piquée sur la ligne d'échappement, et le capteur de son est disposé à l'autre extrémité de la conduite de dérivation ; - la distance suivant la conduite de dérivation séparant le capteur de son de la ligne d'échappement est adaptée pour que la température dans la région d'implantation du capteur de son est inférieure à 150 C ; - la conduite de dérivation comporte des moyens d'absorption des vibrations mécaniques issues de la ligne d'échappement ; - la conduite de dérivation comporte un tube souple ; - il comporte un dispositif actif d'atténuation de bruit dans lequel est intégré ledit capteur de son qui forme un capteur de bruit résiduel, lequel dispositif actif d'atténuation de bruit comporte un transducteur apte à émettre un antibruit et une unité de pilotage dudit transducteur à laquelle est relié ledit capteur de son ; - ladite conduite de dérivation est piquée sur la ligne d'échappement en aval et à l'écart de la région d'application du transducteur d'émission de l'anti-bruit ; - ladite conduite de dérivation est piquée sur la ligne d'échappement à l'écart d'une extrémité de sortie de la ligne d'échappement ; - l'unité de pilotage est solidaire de la ligne d'échappement ; - le capteur de son est intégré dans l'unité de pilotage, laquelle unité de pilotage comporte un circuit imprimé sur lequel est implanté le capteur de son ; et - la conduite de dérivation est piquée dans la partie supérieure de la ligne d'échappement et est disposée au-dessus de la ligne d'échappement. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux des sins, sur lesquels - la figure 1 est une vue schématique d'un réseau d'échappement d'un moteur thermique équipé d'un dispositif actif d'atténuation de bruit, et - les figures 2 à 4 sont des vues schématiques partielles de variantes de réseaux d'échappement d'un moteur thermique équipé d'un dispositif actif d'atténuation de bruit. Sur la figure 1 est représenté un moteur thermique 10, tel qu'un mo teur à quatre cylindres d'un véhicule automobile par exemple. Ce moteur est équipé d'un réseau d'échappement 12 équipé d'un dispositif actif d'atténua tion de bruit 14. Plus précisément, le réseau d'échappement 12 comporte une unique ligne d'échappement 16 comportant un collecteur 18 de prélèvement des gaz en sortie du moteur. La ligne 16 comporte successivement suivant le sens d'écoulement de gaz, un tuyau d'échappement amont 20, un silencieux d'échappement 22 et un tuyau d'échappement aval 24 dont l'extrémité ou verte 26 débouche dans l'atmosphère. Le dispositif actif d'atténuation de bruit 14 comporte un haut-parleur 30 adapté pour produire un antibruit. Celui-ci est disposé dans le silencieux d'échappement 22. Le haut-parleur 30 est relié par un conducteur électrique à une unité de pilotage 32-elle-même reliée par d'autres conducteurs à un capteur de son 34 adapté pour recueillir une information représentative de l'onde sonore constituant le bruit résiduel circulant dans la ligne d'échappe ment 16. Le capteur de son est par exemple formé par un capteur de pression. Selon l'invention, le capteur de son 34 est disposé à une extrémité d'une conduite de dérivation 40 dont l'autre extrémité est piquée sur la partie courante de la ligne d'échappement. Ainsi, la conduite de dérivation 40 ac cueille à son extrémité le capteur 34. Dans le mode de réalisation représen- té, la conduite de dérivation 40 est piquée sur le tuyau d'échappement aval 24, c'est-à-dire en aval du haut-parleur 30. Avantageusement, la conduite de dérivation 40 est piquée à l'écart de l'extrémité de sortie 26. En particulier, celle-ci est avantageusement reliée à la ligne d'échappement 16 entre la région d'application du haut-parleur 30 et l'extrémité de sortie 26 de la ligne d'échappement. La conduite 40 est par exemple fixée perpendiculairement à la direc tion de circulation des gaz dans la région où elle est piquée sur la ligne d'échappement 16. D'autres dispositions dans lesquelles la conduite 40 forme un angle supérieur à 90 avec la direction de circulation des gaz d'échappement, sont également possibles sans nuire à l'efficacité du sys tème. La région exacte du piquage est déterminée à l'aide de modélisations et de mesures faites sur un banc d'essai. De préférence, la conduite de dérivation 40 est placée et piquée au- dessus de la ligne d'échappement afin d'éviter l'accumulation de condensa tion. La longueur de la conduite de dérivation 40 est de même calculée de telle sorte que le gradient de température et de vibration soit suffisamment grand pour permettre au capteur de son de fonctionner en toute sécurité. Cette longueur est par exemple comprise entre 5 cm et 20 cm. En particulier, la longueur est suffisante pour que la température ré gnant dans la région du capteur soit inférieure à 150 C et de préférence in férieure à 125 C. De préférence, la conduite de dérivation 40 comporte des moyens d'absorption des vibrations mécaniques issues de la ligne d'échappement 16. En particulier, elle est par exemple formée par un tube souple constitué par un tube en silicone ou tout autre matériau, supportant des températures élevées, utilisé en automobile. Sur les figures 2 à 4 sont illustrés différents modes d'intégration et de fixation des différents éléments du dispositif actif d'atténuation de bruit. Sur chacune de ces figures, on reconnaît la ligne d'échappement 16 partiellement représentée et les éléments du dispositif actif d'atténuation de bruit. Chacun des éléments analogues ou correspondant à ceux de la figure 1 est désigné par le même numéro de référence que sur cette figure. Dans le mode de réalisation de la figure 2, le capteur de son 34 est intégré directement dans l'unité de pilotage 32. Le capteur 34 est alors im planté sur une carte de circuit imprimé portant les différents constituants de l'unité de pilotage 32. Le capteur est soit un capteur comportant des broches à souder adaptées pour traverser le circuit imprimé ou est constitué d'un capteur de son soudable en surface sur le circuit imprimé. Dans ce mode de réalisation, l'unité de pilotage 32 est solidarisée au silencieux d'échappe ment 22, ce dernier assurant ainsi le support de l'unité de pilotage 32. Dans le mode de réalisation de la figure 3, le capteur 34 est intégré à l'unité de pilotage 32. Toutefois, celle-ci est liée à la structure du véhicule notée S, le microphone 30 étant relié à l'unité de pilotage par des fils con ducteurs. La conduite de dérivation 40 est de préférence formée par un tube souple isolant. Dans le mode de réalisation de la figure 4, l'unité de pilotage 32 et le capteur 34 sont tous deux portés par la structure du véhicule S. Ils sont re liés l'un à l'autre par des fils conducteurs. Quelque soit le mode de réalisation, on conçoit que le capteur de son 34 étant disposé à l'extrémité d'une conduite de dérivation, celui-ci est mis à l'écart du flux de gaz d'échappement circulant dans la ligne 16. Plus géné ralement, le capteur de son peut être disposé en tout autre endroit dans la partie courante de la conduite 40 pourvu qu'il soit à l'écart du flux de gaz. Le capteur 34 est ainsi disposé dans une poche liée à la ligne d'échappement 16, sans être directement en contact avec les gaz circulant dans la ligne. Le capteur est seulement baigné par les gaz emprisonnés dans la poche cons tituée par la conduite de dérivation 40. Les ondes sonores se propagent dans cette poche, sans qu'il ne s'établisse de circulation gazeuse dans celle- ci. Ainsi, le capteur 34 se trouve préservé des agressions physico-chimiques dues à la circulation des gaz d'échappement. De même, la longueur suffisante de la conduite de dérivation 40 per met de préserver le capteur 34 des agressions thermiques, même en cas d'élévation importante des gaz d'échappement. REVENDICATIONS 1.- Réseau d'échappement (12) d'un moteur thermique (10), du type comportant une ligne d'échappement (16) et un capteur de son (34), carac térisé en ce qu'il comporte une conduite de dérivation (40) piquée dans la partie courante de la ligne d'échappement (16), le capteur de son (34) est monté dans ladite conduite de dérivation (40) à l'écart de la ligne d'échap pement (16). 2.- Réseau d'échappement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une unique extrémité de la conduite de dérivation (40) est piquée sur la ligne d'échappement (16), et en ce que le capteur de son (34) est disposé à l'autre extrémité de la conduite de dérivation (16). 3.- Réseau d'échappement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la distance suivant la conduite de dérivation (40) séparant le capteur de son (34) de la ligne d'échappement (16) est adaptée pour que la température dans la région d'implantation du capteur de son (34) est infé rieure à 150 C. 4.- Réseau d'échappement selon l'une quelconque des revendica tions précédentes, caractérisé en ce que la conduite de dérivation (40) com porte des moyens d'absorption des vibrations mécaniques issues de la ligne d'échappement (16). 5.- Réseau d'échappement selon la revendication 4, caractérisé en ce que la conduite de dérivation (40) comporte un tube souple. 6.- Réseau d'échappement selon l'une quelconque des revendica tions précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif actif d'atténuation de bruit dans lequel est intégré ledit capteur de son (34) qui forme un capteur de bruit résiduel, lequel dispositif actif d'atténuation de bruit comporte un transducteur (30) apte à émettre un antibruit et une unité (32) de pilotage dudit transducteur (30) à laquelle est relié ledit capteur de son (34). 7.- Réseau d'échappement selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite conduite de dérivation (40) est piquée sur la ligne d'échappement (16) en aval et à l'écart de la région d'application du transducteur (30) d'émission de l'anti-bruit. 8.- Réseau d'échappement selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que ladite conduite de dérivation (40) est piquée sur la ligne d'échap pement (16) à l'écart d'une extrémité de sortie (26) de la ligne d'échappe ment (16). 9.- Réseau d'échappement selon l'une quelconque des revendica tions 6 à 8, caractérisé en ce que l'unité de pilotage (32) est solidaire de la ligne d'échappement (16). 10.- Réseau d'échappement selon l'une quelconque des revendica tions 6 à 9, caractérisé en ce que le capteur de son (34) est intégré dans l'unité de pilotage (32), laquelle unité de pilotage (32) comporte un circuit imprimé sur lequel est implanté le capteur de son (34). 11.- Réseau d'échappement selon l'une quelconque des revendica tions précédentes, caractérisé en ce que la conduite de dérivation (40) est piquée dans la partie supérieure de la ligne d'échappement (16) et est dis posée au-dessus de la ligne d'échappement.