Brevet FR3018744A1 — publié le 20150925

SYSTÈME DE DÉPOLLUTION POUR VÉHICULE AUTOMOBILE [0001] L'invention a trait au domaine des systèmes de dépollution pour véhicules automobiles et plus particulièrement à la fixation de ces systèmes sur les véhicules. [0002] Les véhicules automobiles sont équipés de systèmes de dépollution des gaz d'échappement afin de réduire la quantité de particules nocives, contenues dans les gaz d'échappement, rejetés dans l'environnement. [0003] Ces systèmes de dépollution comprennent généralement une sonde mesurant le taux de chaque composant du gaz d'échappement afin de communiquer à un calculateur, via un boîtier électronique de commande de la sonde, relié à celle-ci, des informations en vue de contrôler l'injection, dans le carburant, d'un additif permettant de supprimer, au moins en partie, les particules nocives des gaz d'échappement. [0004] La sonde est généralement implantée sur la ligne d'échappement, en amont d'un filtre à particules, et le boîtier électronique de commande est généralement situé à proximité de la sonde. [0005] Toutefois, afin d'améliorer le rendement des systèmes de dépollution, certains constructeurs ont choisi d'implanter une deuxième sonde - reliée à un deuxième boîtier électronique de commande - sur la ligne d'échappement, en aval du filtre à particules. [0006] Si cette deuxième sonde est très utile, son intégration sur le véhicule pose cependant des difficultés. [0007] Premièrement, la sonde doit être maintenue par rapport au véhicule tout en étant suffisamment éloignée de la caisse de celui-ci. En effet, lorsque le véhicule est utilisé, la ligne d'échappement entre en vibration, notamment lors de la mise en route ou de l'arrêt du véhicule. Il est alors nécessaire d'écarter la sonde et la caisse du véhicule afin de prévenir tout contact entre elles, des contacts à répétition pouvant altérer la durée de vie de la sonde. [0008] Deuxièmement, la sonde doit être intégrée sur le véhicule sans empiéter sur l'espace alloué aux autres composants. Par exemple, la sonde ne doit pas venir se loger dans l'espace alloué au réservoir de carburant - dont les formes sont optimisées de sorte à obtenir une bonne contenance. Dans le cas contraire, un passage pour la sonde devrait être aménagé dans le réservoir, ce qui reviendrait à réduire sa contenance et diminuerait, par conséquent, l'autonomie du véhicule. [0009] On connait par exemple du document FR 2 437 325, une structure de montage d'un détecteur de vitesse dans une chambre pratiquée dans la structure d'un véhicule, au moyen d'éléments de fixation. [0010] Ce montage présente un inconvénient majeur. En effet, il est nécessaire de créer une chambre dans la structure du véhicule, ce qui diminue le volume interne du véhicule (habitacle) et donc, l'espace alloué aux passagers. Dans le cas d'un véhicule utilitaire, cette chambre vient créer un obstacle à la planéité du plancher arrière du véhicule. [0011] Enfin, les sondes doivent être adaptables sur des modèles déjà commercialisés sans pour autant que la conception de ces véhicules ne soit altérée. [0012] Un premier objectif est de proposer un système de dépollution, pour véhicule automobile, n'affectant pas les caractéristiques des composants du véhicule. [0013] Un deuxième objectif est de proposer un système de dépollution, pour véhicule automobile, insensible aux différentes vibrations du véhicule. [0014] Un troisième objectif est de proposer un système de dépollution, pour véhicule automobile, simple de montage sur un véhicule. [0015] Un quatrième objectif est de proposer un véhicule automobile comprenant un tel système de dépollution. [0016] A cet effet, il est proposé en premier lieu un système de dépollution pour véhicule automobile, le véhicule comprenant un train arrière , une ligne d'échappement et une caisse munie d'une traverse de renfort à l'aplomb du train arrière, le système de dépollution comprenant une sonde, insérée dans la ligne d'échappement, et un boîtier électronique de commande de la sonde, relié à celle-ci, dans lequel le boîtier électronique de commande est fixé sur un support solidaire de la caisse et écartée de la ligne d'échappement, et la sonde et le boîtier électronique de commande sont logés dans une zone utile comprise entre le train arrière et la caisse, à l'aplomb de la traverse de renfort. [0017] Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaison : - la traverse de renfort comprend un renfoncement faisant saillie vers l'intérieur de la traverse de renfort depuis une surface inférieure de celle-ci ; - le système de dépollution comprend un écran thermique pour isoler le boîtier électronique de commande par rapport à la ligne d'échappement ; - la sonde est inclinée par rapport au train arrière d'un angle compris entre 1° et 20 - la sonde est inclinée par rapport au train arrière d'un angle de 100 ; - la sonde est inclinée par rapport au train arrière d'un angle compris entre 45° et 75° ; - la sonde est inclinée par rapport au train arrière d'un angle de 60° ; - le système de dépollution comprend une deuxième sonde, insérée sur la ligne d'échappement entre un moteur thermique et la première sonde. [0018] Il est proposé en second lieu un véhicule automobile comprenant un système de dépollution. [0019] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement et de manière concrète à la lecture de la description ci- après de modes de réalisation, laquelle est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un véhicule automobile comprenant un système de dépollution, avec en médaillon un détail à échelle agrandie ; - la figure 2 est une vue en perspective d'un support sur lequel est monté un boîtier électronique de commande ; - la figure 3 est une vue en coupe du système de dépollution avec en médaillon un détail à échelle agrandie ; - la figure 4 est une vue en coupe d'une variante du système de dépollution, avec deux médaillons de détails à échelle agrandie. [0020] On définit par rapport au véhicule 1 un repère orthogonal XYZ comprenant trois axes perpendiculaires deux à deux, à savoir : - un axe X, définissant une direction longitudinale, horizontale, confondue avec la direction générale de déplacement du véhicule, - un axe Y, définissant une direction transversale, horizontale, qui avec l'axe X définit un plan XY horizontal, un axe Z, définissant une direction verticale, perpendiculaire au plan XY horizontal. [0021] Sur la figure 1 est représenté un véhicule 1 automobile comprenant un système 2 de dépollution. [0022] Le véhicule 1 comprend un train 3 arrière, une ligne 4 d'échappement et une caisse 5 munie d'une traverse 6 de renfort à l'aplomb du train 3 arrière. [0023] Pour des raisons de clarté et de facilité de compréhension, les éléments du véhicule 1 sont représentés de manière schématique sur les figures. [0024] On peut voir, sur les figures 3 et 4, que le train 3 arrière est mobile suivant l'axe Z entre une position haute dans laquelle il est à proximité de la caisse 5 et une position basse dans laquelle il est écarté de la caisse 5, la position haute et la position basse du train 3 arrière étant respectivement représentées en traits mixtes et en pointillés sur ces figures. Toutefois, le train 3 arrière est représenté en traits continus sur ces mêmes figures, cette représentation correspondant à une position dite d'utilisation dans laquelle le train 3 arrière se trouve lorsque le véhicule repose sur une surface parfaitement plane. [0025] La traverse 6 de renfort se présente sous la forme d'un profilé creux ayant une paroi 7 supérieure s'étendant sensiblement dans le plan XY et sur laquelle repose la caisse 5, deux parois 8 latérales faisant saillie de la paroi 7 supérieure sensiblement selon l'axe Z et une paroi 9 inférieure sensiblement parallèle à la paroi 7 supérieure et reliant les deux parois 8 latérales. [0026] Selon le mode de réalisation représenté sur les figures, la traverse 6 de renfort est une pièce composite, c'est à dire qu'elle est fabriquée à partir de plusieurs éléments assemblés. [0027] Dans ce mode de réalisation, la paroi 9 inférieure est une tôle rapportée et comprend un renfoncement 10 faisant saillie vers l'intérieur de la traverse 6 de renfort depuis une surface 11 inférieure de celle-ci. La présence de ce renfoncement et son rôle seront expliqués ci-après dans la description. [0028] La ligne 4 d'échappement comprend un conduit 12 relié à un moteur thermique (non représenté) et un silencieux 13 arrière à partir duquel, au moins un tube 14 d'évacuation des gaz d'échappement fait saillie. Selon le mode de réalisation représenté sur les figures, la ligne 4 d'échappement comprend deux tubes 14 d'évacuation. [0029] Le train 3 arrière et la traverse 6 de renfort définissent, entre eux et suivant l'axe Z, une zone 15 utile traversée par la ligne 4 d'échappement, et plus particulièrement par le conduit 12. [0030] Lorsque le véhicule 1 est en utilisation, ou par exemple lors de son démarrage ou de son arrêt, la ligne 4 d'échappement vibre et peut potentiellement venir heurter la caisse 5 du véhicule 1 ou tout autre élément du véhicule 1 situé à sa proximité. La présence de la zone 15 utile permet donc de prévenir toute collision entre le conduit 12 de la ligne 4 d'échappement et la traverse 6 de renfort ou le train 3 arrière. [0031] Le système 2 de dépollution comprend une sonde 16, insérée dans la ligne 4 d'échappement, et un boîtier 17 électronique de commande de la sonde 16, relié à celle-ci, la liaison entre le boîtier 17 électronique de commande et la sonde 16 étant réalisée au moyen d'un câble 18. [0032] Comme on le voit sur les figures, la sonde 16 et le boîtier 17 électronique de commande sont logés dans la zone 15 utile comprise entre le train 3 arrière et la caisse 5, à l'aplomb de la traverse 6 de renfort. [0033] Comme on le voit en figure 2, le boîtier 17 électronique de commande est fixé sur un support 19 solidaire de la caisse 5 et écarté de la ligne 4 d'échappement. Cet écartement permet notamment d'éviter que le boîtier 17 électronique de commande ne soit atteint par la chaleur dégagée par la ligne 4 d'échappement. [0034] Toutefois, dans une configuration représentée en figure 4, le boîtier 17 électronique de commande pourrait être placé à proximité de la ligne d'échappement, par exemple par manque de place pour loger le boîtier 17. [0035] Dans cette configuration, le système 2 de dépollution comprend un écran 20 thermique pour isoler le boîtier 17 électronique de commande par rapport à la ligne 4 d'échappement, cet écran 20 thermique permet, en outre, d'isoler thermiquement la caisse 5 de la ligne 4 d'échappement et de l'environnement extérieur. [0036] Cependant, afin de réaliser la liaison entre le boîtier 17 électronique de commande et la sonde, il sera prévu, dans l'écran 20 thermique, une ouverture 21 assez large pour permettre le passage du câble 18 reliant la sonde 16 et le boîtier 17 électronique de commande. [0037] Le support 19 se présente sous la forme d'une tôle comprenant au moins une patte de fixation pour permettre sa fixation sur la caisse 5. [0038] Le boîtier 17 de commande est assemblé au support 19 au moyen de rivets ou de boulons (non représentés sur les figures) par exemple. [0039] Selon un mode de réalisation représenté sur les figures 1 et 3, la sonde 16 est inclinée par rapport au train 3 arrière d'un angle compris entre 10 et 20 ° et de préférence, d'un angle de 10°. [0040] Selon un autre mode de réalisation représenté sur la figure 4, la sonde 16 est inclinée par rapport au train 3 arrière d'un angle compris entre 45° et 75° et de préférence, d'un angle de 60°. [0041] La configuration de la sonde 16 entre 1° et 20° correspond à un mode de réalisation permettant de raccourcir la longueur du câble 18 et de laisser une marge importante, suivant l'axe Z, pour que la sonde 16 ne vienne pas en contact avec la traverse 6 de renfort ou avec le train 3 arrière. [0042] La configuration de la sonde 16 entre 45° et 75° est utilisée dans les cas où la sonde 16 ne peut pas être orientée à 10°, par manque de place par exemple. Toutefois la plage d'orientation n'excède avantageusement pas 75° pour éviter tout contact avec la traverse 6 de renfort. [0043] Dans une configuration non représentée sur les figures, le système 2 de dépollution comprend une deuxième sonde, insérée sur la ligne 4 d'échappement entre un moteur thermique et la première sonde 16. [0044] Un système 2 de dépollution tel qu'il vient d'être décrit est intégré lors de l'assemblage d'un véhicule, sur une table de travail, durant la préparation des organes mécaniques avant que ceux-ci soient ne soient assemblés sur la caisse 5 du véhicule. L'intégration du système 2 de dépollution est réalisé selon un mode opératoire comprenant les opérations chronologiquement décrites ci-après. [0045] Tout d'abord, un opérateur place le train 3 arrière sur la table, puis vient placer la ligne 4 d'échappement. Une fois la ligne 4 d'échappement placée, l'opérateur insère la sonde 16 dans le conduit 12, sensiblement au droit du train 3 arrière, la sonde ayant préalablement raccordée au câble 18. L'opérateur place ensuite un réservoir, typiquement le réservoir de carburant, et, le cas échéant l'écran 20 thermique. Enfin, l'opérateur place le support 19, sur lequel est monté le boîtier 17 électronique de commande, sur la table puis raccorde le câble 18 au boîtier 17 de sorte que la liaison entre le boîtier 17 électronique de commande et la sonde soit réalisée. Par la suite, un robot dépose la caisse 5 (comprenant la traverse 6 de renfort) sur la table de sorte que la sonde 16 et le boîtier 17 électronique de commande soient dans la zone 15 utile (il s'agit de l'opération de coiffage). [0046] L'opérateur et/ou un robot peut alors fixer les éléments sur la caisse 5. [0047] Le système 2 de dépollution qui vient d'être décrit présente de nombreux avantages. [0048] Premièrement, la sonde 16 et le boîtier 17 sont logés dans la zone 15 utile entre le train 3 arrière et la traverse 6 de renfort ce qui permet, même lorsque le véhicule est en utilisation, que la sonde 16 et le boîtier 17 électronique de commande soient écartés de la caisse 5 de véhicule ou du train 3 arrière, leur assurant ainsi une bonne durée de vie. [0049] Deuxièmement, les composants du véhicule 1 ne sont pas affectés. En effet, dans le cas du réservoir, celui-ci ne voit pas sa capacité de contenance être réduite, ce qui ne modifie pas l'autonomie du véhicule 1 par rapport à un véhicule 1 identique dépourvu d'un tel système 2 de dépollution. [0050] Enfin, ce système 2 de dépollution est facile de montage sur un véhicule 1, le montage étant réalisé avant que le véhicule 1 ne soit complètement assemblé.20 REVENDICATIONS1. Système (2) de dépollution pour véhicule (1) automobile, le véhicule (1) comprenant un train (3) arrière, une ligne (4) d'échappement et une caisse (5) munie d'une traverse (6) de renfort à l'aplomb du train (3) arrière, le système (2) de dépollution comprenant une sonde (16), insérée dans la ligne (4) d'échappement, et un boîtier (17) électronique de commande de la sonde (16), relié à celle-ci, caractérisé en ce que le boîtier (17) électronique de commande est fixé sur un support (19) solidaire de la caisse (5) et écarté de la ligne (4) d'échappement, et la sonde (16) et le boîtier (17) électronique de commande sont logés dans une zone (15) utile comprise entre le train (3) arrière et la caisse (5), à l'aplomb de la traverse (6) de renfort. 2. Système (2) selon la revendication 1 caractérisé en ce que la traverse (6) de renfort comprend un renfoncement (10) faisant saillie vers l'intérieur de la traverse (6) de renfort depuis une surface (11) inférieure de celle-ci. 3. Système (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le système (2) de dépollution comprend un écran (20) thermique pour isoler le boîtier (17) électronique de commande par rapport à la ligne (4) d'échappement. 4. Système (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la sonde (16) est inclinée par rapport au train (3) arrière d'un angle compris entre 10 et 20 °. 5. Système (2) selon la revendication 4 caractérisé en ce que la sonde (16) est inclinée par rapport au train (3) arrière d'un angle de 10°. 6. Système (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que la sonde (16) est inclinée par rapport au train (3) arrière d'un angle compris entre 45° et 75°.35 7. Système (2) selon la revendication 6 caractérisé en ce que la sonde (16) est inclinée par rapport au train (3) arrière d'un angle de 600 . 8. Système (2) selon l'une quelconque des revendications précédentes 5 caractérisé en ce que le système (2) de dépollution comprend une deuxième sonde, insérée sur la ligne (4) d'échappement entre un moteur thermique et la première sonde (16). 9. Véhicule (1) automobile comprenant un système (2) de dépollution 10 selon l'une quelconque des revendications précédentes.