Brevet FR2830283A1 — publié le 20030404

L'invention concerne le domaine des réservoirs de carburant pour véhicule automobile. Plus précisément, la présente invention concerne en particulier mais non exclusivement le domaine des réservoirs d'additif pour carburant destinés à être embarqués à l'intérieur d'un véhicule automobile et les dispositifs embarqués d'alimentation en additif comprenant ces réservoirs. Les gaz d'échappement issus d'un véhicule, notamment un véhicule à moteur Diesel utilisant du gazole comme carburant, renferment un certain nombre de polluants dont des particules de suie. L'évolution des nonnes anti-pollution appliquées à ce type de moteur impose l'élimination quasi-complète de ces particules de suie dans les gaz d'échappement. Cette élimination s'effectue généralement à l'aide d'un filtre à particules qui a tendance à se colmater progressivement, au cours du fonctionnement du moteur, du fait de la présence de ces particules. Afin de nettoyer ce filtre, il est nécessaire de brûler ces suies. A cet effet, on ajoute au carburant de type gazole, divers additifs tels que des composés organo-métalliques, servant de catalyseurs de combustion pour ces particules de suie. D'une manière plus générale, il est possible d'ajouter différents additifs, à tout type de carburant, en fonction de la motorisation du véhicule, du cahier des charges imposé par le constructeur et du respect des différentes législations anti-pollution. Ces additifs sont le plus souvent mélangés au carburant lors du processus industriel d'obtention du carburant, dans les usines pétrolières productrices. Toutefois, il a également été envisagé plus récemment de prévoir à l'intérieur du véhicule automobile, outre un réservoir de carburant, un réservoir d'additif distinct, ainsi que divers dispositifs permettant l'introduction d'une quantité dosée de cet additif, à l'intérieur du réservoir de carburant. De tels dispositifs ont pour fonction de contrôler la quantité d'additif ajoutée et de l'adapter en fonction du niveau de charge du moteur ou de la température des gaz d'échappement. On connaît ainsi d'après le document FR 2 718 795 de la demanderesse, un dispositif d'alimentation en carburant pour véhicule automobile comportant des moyens d'introduction d'additif à l'intérieur du carburant. L'installation décrite dans ce document comprend d'une part, un réservoir de carburant, muni de façon classique d'un module d'aspiration conçu pour diriger ledit carburant vers son lieu d'utilisation et d'autre part, un réservoir d'additif dans lequel plonge un module d'aspiration, relié par un conduit d'introduction, à un injecteur. Ce dernier est monté sur la paroi supérieure du réservoir de carburant et permet d'y injecter directement l'additif. En outre, l'additif dirigé en excès vers l'injecteur est récupéré dans un conduit de retour pourvu d'un régulateur de pression. Le document EP-0 488 831 décrit une installation comprenant, d'une part, une pompe d'injection de carburant à l'intérieur des cylindres d'un moteur, reliée à un réservoir de carburant par une conduite d'aspiration et, d'autre part, un injecteur d'additif relié à un réservoir d'additif et à un boîtier électronique de commande. L'injecteur permet l'injection d'additif directement dans ladite conduite d'aspiration, en fonction du niveau de charge du moteur. Ces dispositifs de l'art antérieur nécessitent de disposer d'une place suffisante pour installer la pompe d'aspiration de l'additif à l'intérieur du véhicule. Toutefois, la solution consistant à placer cette pompe à l'intérieur du réservoir d'additif peut parfois s'avérer problématique en raison de l'agressivité chimique des additifs à l'encontre des éléments constitutifs de la pompe ou de ses moyens de connexion électrique. La même problématique est posée pour les dispositifs de pompage de carburant, à l'égard du carburant lui même. L'invention a pour but de résoudre ces inconvénients. A cet effet, l'invention concerne un réservoir de fluide (additif ou carburant) destiné à être embarqué à l'intérieur d'un véhicule automobile. Ce réservoir est remarquable en ce que qu'il contient un support pour une pompe actionnée par des moyens de commande de façon à aspirer ce fluide, ce support délimitant une cavité exempte du fluide, étanche à l'égard de celui-ci, ménagée dans le volume intérieur dudit réservoir et à l'intérieur de laquelle est montée ladite pompe, l'entrée de cette pompe étant reliée à l'intérieur dudit réservoir par un conduit d'aspiration traversant l'une des parois de ladite cavité de façon étanche et la sortie de cette pompe étant reliée à l'extérieur dudit réservoir par un conduit d'alimentation. Selon d'autres caractéristiques avantageuses mais non limitatives de l'invention : - la pompe est une pompe doseuse, susceptible d'aspirer et de délivrer une quantité contrôlée de fluide, depuis ledit réservoir de fluide ; - la cavité du support de pompe est une cavité ouverte débouchant sur l'une des parois du réservoir et ledit conduit d'alimentation traverse l'ouverture débouchante de ladite cavité ; - l'ouverture débouchante de la cavité du support de pompe est obturée par un couvercle muni d'un orifice permettant le passage étanche dudit conduit d'alimentation ; - la cavité du support de pompe débouche sur l'une des parois latérales du réservoir et la pompe est disposée à l'intérieur de cette cavité de sorte que l'axe longitudinal de la pompe soit horizontal ; - le conduit d'aspiration est venu de matière depuis l'une des parois de la cavité du support de pompe et l'entrée de ladite pompe est reliée à ce conduit de façon étanche ; - l'orifice d'entrée du conduit d'aspiration est muni d'un filtre ; - une jauge de niveau est montée sur ledit support de pompe, cette jauge et son alimentation électrique étant logées à l'intérieur du réservoir. L'invention concerne également un dispositif embarqué d'alimentation en additif pour carburant de véhicule automobile. Celui-ci comprend le réservoir d'additif précité, des moyens de commande de la pompe se trouvant à l'intérieur de ce réservoir d'additif et un réservoir de carburant, le conduit d'alimentation sortant dudit réservoir d'additif permettant de délivrer l'additif dans le carburant se trouvant ou pénétrant dans ledit réservoir de carburant. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préféré de l'invention. Cette description est établie en faisant référence aux dessins joints dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique de l'architecture générale d'un dispositif embarqué d'alimentation en additif pour carburant, conforme à la présente invention, et - la figure 2 est une vue en coupe partielle du réservoir d'additif selon l'invention. Le descriptif détaillé qui suit est fait en référence à un réservoir d'additif pour carburant. Cependant comme on l'a indiqué précédemment, l'invention n'est pas limitée à cette application particulière et s'étend en particulier également aux réservoirs de carburant eux mêmes. Comme on peut le voir sur la figure 1, le réservoir d'additif porte la référence générale 1. Il contient une pompe 2 susceptible d'aspirer l'additif présent dans le réservoir 1, sous l'action de moyens de commande 3, pour le délivrer dans le carburant. Le réservoir d'additif 1 contient en outre une jauge de niveau 4 reliée également aux moyens de commande 3 précités. On notera que sur cette figure, le réservoir d'additif 1 n'est pas représenté à l'échelle. Le réservoir de carburant porte la référence générale 5. Il contient un module de puisage et de jaugeage 50 permettant de prélever le carburant pour le diriger vers son lieu d'utilisation, carburateur ou injecteur, par l'intermédiaire d'un conduit d'alimentation en carburant 51. Le carburant en excès non utilisé est ramené vers le réservoir de carburant 5 ou le module de puisage 50, par un conduit de retour 52. Le réservoir d'additif 1 et la pompe 2 vont maintenant être décrits plus en détail en faisant référence à la figure 2. Le réservoir d'additif 1 présente un fond 10, des parois latérales 11 et une paroi supérieure 12. Il est muni d'un orifice de vidange et de dégazage 13, susceptible d'être obturé par un bouchon non représenté et un orifice 14 de remplissage et de mise à l'air. De façon avantageuse, l'orifice 13 est d'un diamètre interne suffisant pour permettre la vidange du réservoir d'additif sans avoir à démonter celui-ci. En pratique, il est d'un diamètre supérieur à 10 mm. Cet orifice 13 est prévu dans la partie supérieure du réservoir 1, c'est à dire sur la paroi supérieure 12 ou, comme représenté sur la figure 2, à l'intersection de la paroi supérieure 12 et d'une paroi latérale 11. La position de cet orifice 13 permet d'éviter la vidange du réservoir pendant une utilisation normale du véhicule, en cas de fuite sur le bouchon. De plus, l'orifice 13 est situé à une hauteur H sur le côté du réservoir ou lorsqu'il est prévu sur la paroi supérieure 12 est muni d'un tube plongeur s'étendant vers le bas jusqu'à la cote H, ce qui permet de garantir que le niveau d'additif ne dépassera pas la hauteur H lors du remplissage du réservoir 1 et qu'il existera un certain volume d'expansion. L'orifice 13 permet l'introduction d'un tube de vidange ou lorsqu'il n'est pas directement accessible, peut être équipé d'un tuyau de guidage permettant l'introduction dudit tube de vidange. Il permet en outre le dégazage du réservoir 1 durant l'opération du remplissage, avec l'avantage que le diamètre de grande dimension (supérieur à 10 mm) permet d'évacuer la mousse qui pourrait se former lors d'un remplissage très rapide. Ce remplissage est effectué par l'orifice 14 muni d'un tuyau de remplissage 140. Le réservoir d'additif 1 peut ainsi être vidangé ou rempli d'additif sans dépasser la cote H, et sans démontage. La pompe 2 est positionnée à l'intérieur du réservoir d'additif 1 dans un support de pompe 6 dont la structure sera détaillée ultérieurement. Elle comprend une embouchure d'entrée 21 et une embouchure de sortie 22. Il s'agit avantageusement d'une pompe électrique et de ce fait, elle est reliée par un faisceau électrique 23 à un connecteur électrique de pompe 24, puis par un faisceau électrique 25 à un connecteur électrique général 60, prévu sur le support 6 et qui fait saillie à l'extérieur du réservoir 1. Ce connecteur général 60 est connecté électriquement aux moyens de commande 3. De préférence, cette pompe 2 est une pompe doseuse, c'est à dire une pompe susceptible d'aspirer et de délivrer une quantité contrôlée d'additif, sous l'action des moyens de commande 3. Cette pompe 2 est disposée à l'intérieur du support 6, de façon que son axe longitudinal s'étende sensiblement parallèlement au fond 10 du réservoir d'additif 1. Durant son utilisation, cette pompe est donc horizontale. Selon une variante de réalisation de l'invention, cette pompe peut être une pompe classique, débitant l'additif en continu et le dosage de l'additif s'effectue alors en contrôlant le temps d'ouverture d'un injecteur situé sur le conduit 8 reliant le réservoir d'additif 1 au réservoir de carburant 5. Il faut également prévoir alors, un régulateur de pression et un conduit de retour permettant de ramener l'excès d'additif vers le réservoir d'additif 1, si la pression d'additif détectée au niveau dudit régulateur de pression est supérieure à un certain seuil. Cette possibilité est connue de l'homme du métier et ne sera pas décrite davantage. Le support de pompe 6 présente la forme générale d'un cylindre dont l'axe de révolution est référencé XX'et dont la paroi latérale cylindrique porte la référence 61. Ce support 6 est fixé sur l'une des parois latérales 11 du réservoir d'additif 1 et s'étend à l'intérieur de celui-ci. L'extrémité du support 6 située à l'intérieur dudit réservoir est obturée par une paroi circulaire 62, dénommée fond, tandis que son extrémité opposée est ouverte et débouche sur la paroi latérale 11. Cette ouverture débouchante porte la référence 63. La paroi latérale 61 et le fond 62 du support 6 délimitent une cavité 600, étanche aux liquides, exempte d'additif, à l'intérieur de laquelle est montée la pompe 2. En outre, le support de pompe 6 présente à son extrémité opposée au fond 62, une embase 64 s'étendant radialement autour de l'ouverture débouchante 63. La périphérie de cette embase 64 est fixée sur le réservoir d'additif 1 par un cordon de soudure référencé 640. Le fond 62 est percé en son centre d'un orifice circulaire 620 qui se prolonge vers l'intérieur du réservoir d'additif 1, par un conduit d'aspiration 65, venu de matière avec ledit fond 62. Ce conduit d'aspiration 65 est coudé à angle droit, de sorte que son orifice d'entrée 650 débouche en regard du fond 10 du réservoir d'additif 1. De préférence, un filtre 66 est clipsé sur cet orifice d'entrée 650. En outre, le conduit d'aspiration 65 sert de support à la jauge de niveau ou ensemble de jaugeage 4. Sur la figure 2, cet ensemble de jaugeage est représenté de façon schématique et il est monté sur une patte de fixation horizontale 651, venue de matière avec le conduit d'aspiration 65. Selon une variante de réalisation non représentée sur la figure, mais connue de l'homme du métier, cet ensemble de jaugeage 4 pourrait être monté à coulissement sur une glissière verticale et sollicité vers le fond du réservoir 1 par un ressort. Cette jauge de niveau 4 comprend par exemple un flotteur destiné à suivre le niveau d'additif, associé à un curseur guidé à déplacement sur une piste résistive, afin de générer une information de sortie représentative du niveau et/ou du volume d'additif dans le réservoir 1. Cette jauge est connue de l'homme du métier et peut faire l'objet de nombreuses variantes. La présente invention n'est pas limitée à ce mode de réalisation particulier de dispositif de jaugeage. Elle s'étend à toutes variantes par exemple à base de jauge piézo-électrique, capteur capacitif, système à base de flotteur commandant un simple contact, ou tout moyen équivalent. La jauge 4 est reliée par l'intermédiaire d'un faisceau électrique 40, à un connecteur électrique de jauge 41, disposé également à l'intérieur du réservoir d'additif 1, plus spécifiquement dans un évidement 641 ménagé à cet effet sur la face intérieure de l'embase 64. Ce connecteur électrique de jauge 41 est relié par ailleurs au connecteur général 60, par un faisceau électrique 42. La pompe 2 est montée à l'intérieur de la cavité 600 par tout moyen de fixation approprié, connu de l'homme du métier, par exemple, par des pattes de fixation 621 s'étendant depuis le fond 62, en direction de l'intérieur de la cavité 600, parallèlement à l'axe XX'. La pompe 2 pourrait également être fixée radialement dans sa zone médiane, à la surface intérieure de la paroi latérale 61. L'embouchure d'entrée 21 de la pompe 2, de plus faible diamètre que le conduit d'aspiration 65 pénètre à l'intérieur de celui-ci. Un joint torique d'étanchéité 67 est disposé entre eux, de façon à garantir l'étanchéité de la cavité 600, en empêchant que l'additif présent dans ledit conduit d'aspiration 65 ne s'y écoule. On notera par ailleurs que le connecteur électrique de pompe 24 est avantageusement logé à l'intérieur d'un évidemment 611, ménagé à cet sur la surface intérieure de la paroi latérale 61. Selon une première variante de réalisation, la cavité 600 peut rester ouverte. Selon une seconde variante, l'ouverture débouchante 63 peut être obturée par un couvercle 7, muni d'un orifice central circulaire 70 permettant le passage de l'embouchure de sortie 22. Cet orifice central 70 se prolonge vers l'extérieur du réservoir d'additif 1 par une pipette de sortie 71 s'étendant coaxialement à l'axe XX'. De façon similaire à ce qui a été décrit pour l'embouchure d'entrée 21, l'embouchure de sortie 22 pénètre légèrement à l'intérieur de la pipette 71. Elle est entourée d'un joint torique d'étanchéité 72. Ce joint torique 72 permet d'éviter que l'additif délivré par la pompe 2 à l'intérieur de la pipette 71 ne reflue dans la cavité étanche 600. Le conduit d'alimentation 8 représenté uniquement sur la figure 1 est un tuyau emmanché dans ladite pipette de sortie 71. Dans le cas où le couvercle 7 est absent, ce conduit d'alimentation 8 est relié directement à l'embouchure de sortie 22 de la pompe 2. Le couvercle 7 peut être fixé sur l'embase 64 par tout moyen approprié et notamment, par clipsage, par soudure ou par bouterollage. Dans ce dernier cas, le couvercle 7 présente une série de perçages 73, répartis de préférence uniformément selon un cercle coaxial à l'orifice central 70 et aptes à recevoir des ergots 641, venus de matière avec l'embase 64 et s'étendant vers l'extérieur du réservoir d'additif 1 selon une direction sensiblement parallèle à l'axe XX'. Les ergots 641 sont ensuite bouterollés à l'intérieur des perçages 73. Lors du fonctionnement du dispositif d'alimentation selon l'invention, l'additif présent dans le réservoir 1 est aspiré par la pompe 2, via le filtre 66 et le conduit d'aspiration 65. Cet additif est ensuite délivré à l'intérieur du conduit d'alimentation 8, puis dans le réservoir de carburant 5. Plus précisément, l'additif peut être délivré notamment soit directement dans le réservoir de carburant 5 (conduit ou injecteur référencé 53), soit dans le module de puisage et de jaugeage 50 (conduit ou injecteur référencé 54), soit dans le conduit de retour 52 (conduit ou injecteur référencé 55). REVENDICATIONS 1. Réservoir (1) de fluide, destiné à être embarqué à l'intérieur d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il contient un support (6) pour une pompe (2), actionnée par des moyens de commande (3), de façon à aspirer ce fluide, ce support (6) délimitant une cavité (600) exempte du fluide, étanche à l'égard de ce fluide, ménagée dans le volume intérieur dudit réservoir (1) et à l'intérieur de laquelle est montée ladite pompe (2), l'entrée (21) de cette pompe étant reliée à l'intérieur dudit réservoir (1) par un conduit d'aspiration (65) traversant l'une des parois (62) de ladite cavité (600) de façon étanche et la sortie (22) de cette pompe étant reliée à l'extérieur dudit réservoir par un conduit d'alimentation (8). 2. Réservoir selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite pompe (2) est une pompe doseuse, susceptible d'aspirer et de délivrer une quantité contrôlée de fluide, depuis ledit réservoir (1). 3. Réservoir selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la cavité (600) du support de pompe (6) est une cavité ouverte, débouchant sur l'une des parois (11) du réservoir et en ce que ledit conduit d'alimentation (8) traverse l'ouverture débouchante (63) de ladite cavité (600). 4. Réservoir selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'ouverture débouchante (63) de la cavité (600) du support de pompe (6) est obturée par un couvercle (7) muni d'un orifice (70) permettant le passage étanche dudit conduit d'alimentation (8). 5. Réservoir selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite cavité (600) du support de pompe (6) débouche sur l'une des parois latérales (11) du réservoir et en ce que la pompe est disposée à l'intérieur de cette cavité de sorte que l'axe longitudinal de la pompe soit horizontal. 6. Réservoir selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit conduit d'aspiration (65) est venu de matière depuis l'une des parois (62) de la cavité (600) du support de pompe (6) et en ce que l'entrée (21) de ladite pompe (2) est reliée à ce conduit (65) de façon étanche. 7. Réservoir selon la revendication 1 à 6, caractérisé en ce que l'orifice d'entrée (650) du conduit d'aspiration (65) est muni d'un filtre (66). 8. Réservoir selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'une jauge (4) de niveau est montée sur ledit support de pompe (6), cette jauge (4) et son alimentation électrique (40,41) étant logées à l'intérieur du réservoir (1). 9. Réservoir selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le fluide est un additif pour carburant 10. Réservoir selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le fluide est un carburant. 11. Dispositif embarqué d'alimentation en additif pour carburant de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un réservoir d'additif (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, des moyens de commande (3) de la pompe (2) se trouvant à l'intérieur de ce réservoir d'additif (1), et un réservoir de carburant (5), le conduit d'alimentation (8) sortant dudit réservoir d'additif (1) permettant de délivrer l'additif dans le carburant se trouvant ou pénétrant dans ledit réservoir de carburant (5).