Brevet FR2879585A1 — publié le 20060623

Cartouche de réserve pour réservoir L'invention se rapporte au remplissage de réservoirs embarqués sur des véhicules automobiles. De manière générale les véhicules automobiles (voitures, utilitaires légers, motocyclettes, camions, ...) sont équipés de réservoirs destinés à contenir des fluides de natures diverses et variées. On peut ainsi énumérer des réservoirs contenant tout type de produit pouvant être utilisé pour le nettoyage (liquide lave-vitre), la lubrification (huile moteur), le freinage et/ou la suspension (huile hydraulique), le refroidissement (liquide de refroidissement), la dépollution (additif pour régénération du filtre à particules, urée, ...). Pour tous ces fluides dont la durée de vie est souvent inférieure à la durée de vie totale des véhicules, il est nécessaire de refaire les niveaux ou à l'extrême de refaire le plein de l'ensemble de la réserve embarquée. L'opération de remplissage n'est pas aisée et doit tenir compte pour ces fluides de contraintes liées à des remplissages en usine, avec des temps opératoires extrêmement contraignants en termes de débits, de pression et de temps. Les fluides peuvent aussi être incorporés dans le véhicule au cours d'une maintenance tout au long de sa vie, et ce avec d'autres contraintes de remplissage, de dégazage ou de mise à l'air que celles qui existent lors de l'assemblage de ce véhicule sur une ligne de fabrication. Il convient en outre d'éviter le remplissage du réservoir avec un fluide inadéquat. Le remplissage peut, par exemple, être réalisé au moyen d'une cartouche dont le contenu est connu grâce à l'étiquetage de la cartouche. Cependant, un étiquetage conventionnel (étiquette autocollante avec des indications caractérisantes du fluide par exemple) ne présente pas nécessairement une fiabilité suffisante car une mauvaise étiquette peut avoir été fixée sur la cartouche. De plus, même si l'étiquetage est correct, cela n'évite pas le remplissage du réservoir avec un fluide inapproprié. Afin de remédier à cet inconvénient, l'invention a pour but de fournir un moyen d'identifier de façon sûre et fiable le contenu de la cartouche de réserve de manière à pouvoir remplir le réservoir avec un fluide approprié. A cet effet l'invention concerne une cartouche de réserve comprenant un embout apte à coopérer avec un dispositif complémentaire sur une canalisation d'alimentation d'un réservoir, ledit embout comprenant une étiquette destinée à l'identification d'un fluide contenu dans la cartouche et l'étiquette comprenant une zone conductrice dont les extrémités sont mises en contact avec un circuit électrique ouvert présent sur le dispositif complémentaire de la canalisation de façon à constituer un circuit électrique fermé lorsque l'embout de la cartouche coopère avec ledit dispositif. Par réservoir, on entend désigner un réservoir capable de stocker et de distribuer un liquide dans un système embarqué sur un véhicule automobile. Par véhicule automobile, on désigne aussi bien les voitures que les camions et les motocyclettes. Le réservoir est une enceinte fermée. Par enceinte fermée on entend un corps creux, de formes diverses, généralement étanche vis-à-vis de l'extérieur qui peut être équipée de divers accessoires internes ou externes ou encore traversant la paroi de l'enceinte, tels que des clapets, pipettes, séparateurs liquide-vapeur et capacités de dégazage. Le réservoir comprend généralement également une canalisation d'alimentation au travers de laquelle on remplit le réservoir de fluide. Le réservoir peut être en toute matière compatible avec le fluide qu'il est susceptible de contenir. Il peut par exemple s'agir d'une matière plastique ou d'un métal. Le réservoir est de préférence en matière plastique. Par matière plastique, on entend désigner toute matière comprenant au moins un polymère en résine de synthèse. Tous les types de matière plastique peuvent convenir. Des matières plastiques convenant bien appartiennent à la catégorie des matières thermoplastiques. Par matière thermoplastique, on désigne tout polymère thermoplastique, y compris les élastomères thermoplastiques, ainsi que leurs mélanges. On désigne par le terme "polymère" aussi bien les hornopolymères que les copolymères (binaires ou ternaires notamment). Des exemples de tels copolymères sont, de manière non limitative: les copolymères à distribution aléatoire, les copolymères séquencés, les copolymères à blocs et les copolymères greffés. Tout type de polymère ou de copolymère thermoplastique dont la température de fusion est inférieure à la température de décomposition conviennent. Les matières thermoplastiques de synthèse qui présentent une plage de fusion étalée sur au moins 10 degrés Celsius conviennent particulièrement bien. Comme exemple de telles matières, on trouve celles qui présentent une polydispersion de leur masse moléculaire. En particulier, on peut utiliser des polyoléfines, des polyhalogénures de vinyle, des polyesters thermoplastiques, des polycétones, des polyamides et leurs copolymères. Un mélange de polymères ou de copolymères peut aussi être utilisé, de même qu'un mélange de matières polymériques avec des charges inorganiques, organiques et/ou naturelles comme, par exemple, mais non limitativement: le carbone, les sels et autres dérivés inorganiques, les fibres naturelles, les fibres de verre et les fibres polymériques. Il est également possible d'utiliser des structures multicouches constituées de couches empilées et solidaires comprenant au moins un des polymères ou copolymères décrits supra. Les polyhalogénures de vinyle et les polyoléfines sont généralement préférés. Un polymère souvent employé est le polyéthylène. D'excellents résultats ont été obtenus avec du polyéthylène haute densité (PEHD). L'invention concerne une cartouche de réserve pour le remplissage du réservoir. Par cartouche de réserve on désigne une enceinte fermée pouvant contenir un fluide liquide et comprenant des moyens permettant de libérer ce fluide. De manière préférée, cette cartouche comprend une paroi souple en matière plastique. Selon l'invention, la cartouche de réserve comprend un embout apte à coopérer avec un dispositif complémentaire sur la canalisation de remplissage du réservoir. Dans une forme particulière de l'invention, l'embout comprend en outre un dispositif de verrouillage qui empêche ou permet que le fluide s'écoule de la cartouche dans la canalisation d'alimentation. Selon l'invention, l'embout de la cartouche comprend une étiquette destinée à l'identification du fluide qu'elle contient. Par étiquette, on désigne un élément de faible épaisseur et de dimensions limitées, qui est fixé sur la surface périphérique de l'embout. L'étiquette comprend une zone conductrice c'est-à-dire une zone qui est caractérisée par sa résistivité au passage d'un courant électrique. De manière préférée, le caractère conducteur de l'étiquette est obtenu par la dépose, selon toute technique d'impression connue de l'homme du métier, d'une encre sur une des faces de l'étiquette. La nature de l'encre, la surface d'encrage sont des paramètres sur lesquels on peut jouer pour obtenir la valeur de résistivité souhaitée. On associe une valeur de résistivité à chaque type de fluide contenu dans la cartouche. En outre, les dimensions de la zone d'encrage sont fixées de façon à ne pas obtenir une surface qui entoure complètement la périphérie de l'embout mais de façon à obtenir une surface ouverte c'est-à-dire une surface possédant deux extrémités non contiguës. Toute technique de fixation connue de l'homme du métier peut être utilisée pour fixer l'étiquette sur la cartouche: le collage, l'emploi d'une bande autoadhésive, ... Selon l'invention, lorsqu'on connecte la cartouche à la canalisation d'alimentation du réservoir on fait en sorte que les extrémités de l'étiquette conductrice soient en contact avec les bornes d'un circuit électrique ouvert. De façon générale ces bornes peuvent être des lamelles métalliques. Celles- ci font partie d'un circuit électrique qui est relié à un moyen de mesure de la tension et de l'intensité du courant électrique qui circule dans le circuit. De manière préférée, le moyen de mesure est un calculateur électronique. De façon à identifier le liquide contenu dans la cartouche, le calculateur mesure l'intensité du courant électrique qui circule dans le circuit sous une tension continue donnée. Avec ces deux données et les dimensions de la zone conductrice, la calculateur calcule la valeur de la résistivité de l'étiquette et déduit, en fonction des informations stockées dans sa mémoire, le liquide contenu dans la cartouche. Sur base de cette information, soit le remplissage du réservoir est permis lorsqu'il s'agit du fluide adéquat, soit le remplissage n'est pas possible (c'est-à-dire que le dispositif de verrouillage de la cartouche n'est pas déverrouillé) et dans ce cas, il convient de remplacer la cartouche par une autre cartouche contenant le liquide adéquat. De la sorte on évite un mauvais remplissage du réservoir. Le fluide que le réservoir est destiné à contenir peut être utilisé pour le nettoyage, la lubrification, le freinage, la suspension, le refroidissement ou la dépollution notamment. Dans une forme de réalisation particulièrement appropriée, l'invention est utilisée dans le contexte de la dépollution des gaz à l'échappement des véhicules automobiles. Dans ce cas le fluide peut être par exemple un additif utilisé pour la régénération d'un filtre à particules ou peut être injecté dans les gaz d'échappement. Dans ce contexte également, le réservoir est un réservoir destiné à contenir ledit additif. Dans ce cadre, l'additif contenu dans le réservoir est une composition, en solution dans un solvant hydrocarboné, d'un catalyseur de combustion à basse température de particules solides carbonées produites par la combustion incomplète d'un hydrocarbure lourd dans un moteur à allumage spontané. Par hydrocarbure lourd, on entend un carburant liquide ou pâteux à température ordinaire dont les molécules comprennent plus de 9 atomes de carbone. Un exemple d'un tel hydrocarbure lourd est une coupe pétrolière appelée gasoil, utilisable dans les moteurs de type Diesel. Des exemples d'additifs liquides qui conviennent sont les sels de fer et de cérium en solution hydrocarbonée. Le réservoir à additif est dans ce cas de préférence destiné à être associé à (c'est-à-dire relié, fixé à) un système à carburant, c'està-dire tout dispositif incorporé à un véhicule dont la fonction principale est de stocker, de purifier, de mesurer ou de transporter un carburant destiné à l'alimentation d'un moteur thermique. Il comprend au moins un réservoir à carburant et une tubulure de remplissage de ce réservoir en carburant. Dans une autre forme de réalisation particulière, le réservoir est destiné à contenir de l'urée. En effet, avec l'entrée en vigueur de normes strictes sur les émissions à l'échappement pour certains types de véhicules automobiles (par exemple les poids lourds), des dispositifs de dépollution des oxydes d'azote (NOx) doivent être mis en place. Une solution pour réduire les émissions de NOx à la valeur requise consiste à réaliser une réaction de catalyse sélective avec de l'urée. Pour ce faire, il est nécessaire d'équiper les véhicules d'un réservoir contenant une solution d'urée, ainsi que d'un dispositif pour doser la quantité d'urée à injecter dans la ligne d'échappement des véhicules automobiles. L'invention concerne également un réservoir dont le remplissage est réalisé au moyen d'une cartouche de réserve du type de celle décrite ci-dessus et qui est monté sur un véhicule automobile. Ce réservoir comprend une canalisation d'alimentation munie d'un dispositif pour la fixation étanche d'une cartouche de réserve d'un fluide, ledit dispositif étant destiné à coopérer avec un dispositif de verrouillage complémentaire sur ladite cartouche et comprenant un circuit électrique ouvert. De manière préférée, le circuit électrique ouvert comprend comme bornes des lamelles métalliques. Le réservoir comprend avantageusement un dispositif de mise à l'air libre (par exemple un clapet) ainsi qu'une canalisation de dégazage de ce réservoir. Il peut également comprendre une canalisation de remplissage d'additif. La canalisation de dégazage et la canalisation de remplissage aboutissent de préférence toutes les deux dans un dispositif équipant le haut de tubulure de remplissage du réservoir principal à carburant, à côté d'un orifice de guidage pour un pistolet distributeur de carburant. Un bouchon commun aux extrémités de ces deux canalisations peut aussi assurer la fermeture plus ou moins étanche de ces canalisations, en dehors des périodes de remplissage de ce réservoir à additif. Dans le cas où le réservoir comprend une tubulure de dégazage et un dispositif de mise à l'air, l'un ou l'autre de ceux-ci est de préférence muni d'un système de sécurité en pression et en dépression. Ce système a notamment pour but de permettre l'évacuation de l'air présent dans le réservoir durant le remplissage (sécurité en pression) et de remplacer le volume de fluide progressivement consommé durant le fonctionnement du véhicule par de l'air (sécurité en dépression). Avantageusement ce système comporte un clapet qui ne s'ouvre qu'au-delà d'un seuil de pression donné (par exemple supérieur à mbar) et ce pour éviter les fuites d'additif et les ingressions non souhaitées de liquide, poussières, ... Le réservoir peut également comprendre un dispositif de sécurité empêchant un accès à la canalisation d'alimentation du réservoir. Enfin le réservoir à additif peut être muni de moyens pour indiquer visuellement un état de trop-plein à un opérateur, en fin de processus d'appoint d'additif par la canalisation de remplissage. Ces moyens peuvent consister, par exemple, en un flotteur placé dans la canalisation de dégazage (le cas échéant) et qui remonte vers l'orifice supérieur de cette canalisation, dès que le réservoir est rempli en additif et menace de déborder par cette canalisation. Par ailleurs, si le réservoir à additif est visible de l'utilisateur (c'est-à-dire de la personne qui le remplit), ledit réservoir peut être transparent ou translucide et/ou comporter un système de barre de niveau. L'invention porte également sur un procédé pour le remplissage d'un réservoir au moyen d'une cartouche de réserve selon les étapes suivantes: É on connecte une cartouche à la canalisation d'alimentation du réservoir de sorte que les extrémités de la zone conductrice de l'étiquette soient en contact et ferme le circuit électrique ouvert présent sur le dispositif de la canalisation d'alimentation; É on relie le calculateur électronique avec un circuit électrique de sorte que le calculateur mesure l'intensité du courant électrique qui circule dans le circuit électrique sous une tension continue donnée; É avec les valeurs de la tension, de l'intensité du courant et des dimensions de la zone conductrice de l'étiquette, on calcule au moyen du calculateur la valeur de la résistivité de l'étiquette et on déduit, en fonction des informations stockées dans la mémoire du calculateur, le liquide contenu dans la cartouche. Le procédé comprend, de préférence, aussi une étape au cours de laquelle on active le dispositif de verrouillage pour permettre ou empêcher que le fluide s'écoule de la cartouche dans la canalisation d'alimentation du réservoir selon qu'il s'agit du liquide adéquat ou non. La figure qui suit est donnée dans le but d'illustrer l'invention, sans vouloir toutefois en restreindre la portée. Elle représente une cartouche de réserve (2) comprenant un embout (1) muni d'une étiquette conductrice (3). Lorsque la cartouche (2) est connectée à la canalisation d'alimentation du réservoir, l'embout (1) coopère avec un dispositif complémentaire sur la canalisation de sorte que les extrémités de l'étiquette conductrice (3) fixée sur l'embout (1) soient en contact avec les bornes d'un circuit électrique présent sur le dispositif complémentaire de la canalisation. Le circuit électrique est relié à un calculateur électronique qui mesure l'intensité du courant électrique qui circule dans le circuit sous une tension continue donnée. Avec ces deux données et les dimensions de la zone conductrice, la calculateur calcule la valeur de la résistivité de l'étiquette (3) et déduit, en fonction des informations stockées dans sa mémoire, le liquide contenu dans la cartouche (2). Sur base de cette information, soit le remplissage du réservoir est permis lorsqu'il s'agit du fluide adéquat, soit le remplissage n'est pas possible (çàd que le dispositif de verrouillage de la cartouche (2) n'est pas déverrouillé) et dans ce cas, il convient de remplacer la cartouche (2) par une autre cartouche (2) contenant le liquide adéquat. REVENDICATIONS 1. - Cartouche de réserve comprenant un embout apte à coopérer avec un dispositif complémentaire sur une canalisation d'alimentation d'un réservoir, ledit embout comprenant une étiquette destinée à l'identification d'un fluide contenu dans la cartouche et l'étiquette comprenant une zone conductrice dont les extrémités sont mises en contact avec un circuit électrique ouvert présent sur le dispositif complémentaire de la canalisation de façon à constituer un circuit électrique fermé lorsque l'embout de la cartouche coopère avec ledit dispositif. 2. - Cartouche selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'embout 10 comprend en outre un dispositif de verrouillage qui empêche ou permet que le fluide s'écoule de la cartouche dans la canalisation d'alimentation du réservoir. 3. - Cartouche selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la zone conductrice de l'étiquette est obtenue par dépose d'une encre sur une face de l'étiquette. 4. - Cartouche selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu' elle contient un fluide pouvant être utilisé pour le nettoyage, la lubrification, le freinage, la suspension, le refroidissement ou la dépollution. 5. - Cartouche selon la revendication 4, caractérisée en ce que le fluide est 20 un additif utilisé pour la régénération d'un filtre à particules. 6. - Cartouche selon la revendication 4, caractérisée en ce que le fluide est de l'urée. 7. - Réservoir dont le remplissage est réalisé au moyen d'une cartouche selon l'une quelconque des revendications précédentes et comprenant une canalisation d'alimentation munie d'un dispositif pour la fixation étanche de la cartouche, ledit dispositif étant destiné à coopérer avec un dispositif de verrouillage complémentaire sur ladite cartouche et comprenant un circuit électrique ouvert. 8. - Réservoir selon la revendication 7, caractérisé en ce que le circuit 30 électrique ouvert comprend comme bornes des lamelles métalliques. - 9 9. - Procédé pour le remplissage d'un réservoir selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8 au moyen d'une cartouche de réserve selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que É on connecte une cartouche à la canalisation d'alimentation du réservoir de sorte que les extrémités de la zone conductrice de l'étiquette soient en contact et ferme le circuit électrique ouvert présent sur le dispositif de la canalisation d'alimentation; É on relie le calculateur électronique avec un circuit électrique de sorte que le calculateur mesure l'intensité du courant électrique qui circule dans le circuit électrique sous une tension continue donnée; É avec les valeurs de la tension, de l'intensité du courant et des dimensions de la zone conductrice de l'étiquette, on calcule au moyen du calculateur la valeur de la résistivité de l'étiquette et on déduit, en fonction des informations stockées dans la mémoire du calculateur, le liquide contenu dans la cartouche. 10. - Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'on active le dispositif de verrouillage pour permettre ou empêcher que le fluide s'écoule de la cartouche dans la canalisation d'alimentation du réservoir selon qu'il s'agit du liquide adéquat ou non.