Brevet FR3013639A1 — publié le 20150529

DISPOSITIF DE REFROIDISSEMENT PAR AIR D'UN CALCULATEUR ELECTRONIQUE SITUE DANS LE BLOC AVANT D'UN VEHICULE. [0001] L'invention porte sur un dispositif de refroidissement par air d'un calculateur électronique situé dans le bloc avant d'un véhicule, en particulier d'un véhicule automobile. L'invention concerne également un véhicule, en particulier un véhicule automobile, équipé d'un tel dispositif. [0002] Les calculateurs électroniques situés dans le bloc avant d'un véhicule automobile, en particulier les calculateurs électroniques présents sur les boîtes de vitesses, peuvent être soumis à de nombreuses sollicitations de la part de l'environnement, par exemple à des températures élevées et changeantes selon les conditions météorologiques, au brouillard, à des ruissellements d'eau permanents ou sporadiques, à des poussières, ou encore à de la neige en suivi de file. Il est nécessaire de maintenir ces calculateurs électroniques dans une plage de températures compatible avec leur plage de fonctionnement optimal et pour réaliser ce maintien en température, il peut être intéressant de recourir à un système de refroidissement. [0003] Différents systèmes de refroidissement des boîtiers et calculateurs électroniques sont connus de l'art antérieur. Ainsi, on connaît des systèmes de refroidissement direct par l'air qui fonctionnent par l'intermédiaire d'un ventilateur, ou par l'intermédiaire d'un conduit d'air venant d'un ventilateur. On connaît également des systèmes de refroidissement par eau de l'embase des boîtiers des calculateurs électroniques, par exemple par l'intermédiaire d'un circuit de liquide refroidi de type circuit de climatisation. [0004] Les systèmes de refroidissement à eau peuvent être coûteux en matériel, parce que ce sont des systèmes spécifiques qui comprennent notamment des canalisations, des fixations, une pompe, un capteur de température, et un boîtier électronique spécifique pour le suivi de la température. [0005] Les systèmes de refroidissement à l'air peuvent être des accumulateurs d'eau, de neige ou de poussière, générant des défauts potentiels suivant le niveau d'étanchéité du boîtier électronique ou la durabilité de l'étanchéité dans un contexte de bloc avant de véhicule très agressif. [0006] Des moyens de captage et de transport d'air de refroidissement dans des véhicules, plus ou moins intégrés à la structure de ces derniers, sont connus de l'art antérieur. [0007] On connaît par exemple, d'après le document EP 2 221 243 A1, un véhicule de type deux roues, qui comprend un cadre, une unité motrice avec un moteur et un carter de transmission de puissance, un siège situé au-dessus du moteur, une boîte de stockage située sous le siège, un mécanisme de verrouillage disposé derrière la boîte de stockage, une paire de revêtements droite et gauche pour couvrir les parties latérales de la boîte de stockage, une unité de feux arrière située derrière le mécanisme de verrouillage, et un dispositif de refroidissement par conduite d'air partiellement formée avec la structure du véhicule. Une première extrémité de ce dispositif de refroidissement est reliée au carter de transmission de puissance et l'autre extrémité présente une ouverture située entre le mécanisme de verrouillage et l'unité de feux arrière. Le cadre du véhicule comporte un cadre arrière, qui est disposé sur les côtés droit et gauche de la boîte de stockage et qui est constitué par une conduite d'air faisant partie des moyens de refroidissement du véhicule. [0008] On connaît également, d'après le document EP 1 673 248 B1, une pièce de structure hybride pour un support de véhicule, qui comprend un corps de base recouvert au moins partiellement de matière plastique. Le corps de base est doté au moins d'un captage d'écoulement d'air et, dans la zone de ce captage d'écoulement, est doté d'un moyen servant de guidage de l'écoulement. Ce moyen est formé par un élément de conduit, par un élément déflecteur disposé dans l'élément de conduit et par un élément de renfort supporté par l'élément de conduit, contre le corps de base. [0009] Toutefois, ces dispositifs connus de l'art antérieur ne concernent pas le refroidissement de l'électronique embarquée dans le bloc avant d'un véhicule, ni de la boîte de vitesses en elle-même du véhicule. [0010] Le but de la présente invention est de fournir un dispositif de refroidissement par air d'un calculateur électronique situé dans le bloc avant d'un véhicule, en particulier d'un calculateur électronique situé sur la boîte de vitesses du véhicule, qui ne nécessite ni modifications substantielles des pièces constitutives du bloc avant ni volume supplémentaire pour son implantation sur le véhicule. [0011] Un autre but de la présente invention est de fournir un tel dispositif, qui soit de conception et de réalisation simples, qui soit de fonctionnement sûr dans l'environnement contraint du bloc avant du véhicule, qui soit fiable et économique, notamment par le très faible nombre de nouvelles pièces que son implantation génère. [0012] Pour parvenir à ces buts, la présente invention a pour objet un dispositif de refroidissement par air d'un calculateur électronique situé dans le bloc avant d'un véhicule, en particulier d'un véhicule automobile, et ce dispositif, nouveau, est constitué par une conduite d'air de refroidissement entièrement intégrée dans la structure du véhicule. Cette conduite intégrée comporte un orifice d'entrée, qui est situé sur le pare-chocs avant du véhicule et qui permet l'entrée de l'air extérieur à l'intérieur de ladite conduite intégrée, et un orifice de sortie, qui est situé à la sortie de ladite conduite intégrée et qui dirige cet air sur le calculateur électronique afin de le refroidir. [0013] Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, la conduite entièrement intégrée dans la structure du véhicule est formée par des ajourages adjacents, qui sont placés bout à bout et situés successivement dans le pare-chocs avant, la poutre d'absorption d'énergie et un brancard avant du véhicule, l'orifice d'entrée de la conduite étant formé par la section d'entrée extérieure de l'ajourage situé dans le pare-chocs avant et l'orifice de sortie de la conduite étant formé dans le brancard avant dans l'environnement du calculateur électronique à refroidir. [0014] Selon un mode préféré de réalisation de l'invention également, le brancard avant est une pièce mécanique creuse, dont l'espace interne forme l'ajourage constitutif d'une partie de la conduite intégrée. [0015] De manière préférentielle, il peut être prévu un déflecteur interne dans l'ajourage formant conduite dans le brancard avant, de façon à bien orienter le flux d'air de refroidissement sur l'orifice de sortie de la conduite et, par conséquent, sur le calculateur électronique à refroidir. [0016] A titre d'exemple, ce déflecteur interne peut avantageusement être un insert gonflant du type des inserts gonflants utilisés pour l'étanchéité interne des corps creux de la structure du véhicule. [0017] De manière préférentielle également, il peut être prévu un déflecteur externe à l'orifice de sortie de la conduite intégrée, de façon à bien orienter le flux d'air de refroidissement sur le calculateur électronique à refroidir. [0018] Ce déflecteur externe peut se présente sous la forme d'une des pièces suivantes : segment tubulaire, gouttière, pièce plate. [0019] Il peut aussi être prévu une boîte de décantation disposée dans l'ajourage du brancard avant, qui limite la quantité d'eau, de neige ou de poussière qui pourrait arriver jusqu'au calculateur électronique à refroidir. [0020] Selon un exemple d'application non limitatif de l'objet et de la portée de la présente invention, le calculateur électronique à refroidir peut être situé sur la boîte de vitesses du véhicule, et dans ce cas, l'orifice de sortie de la conduite intégrée d'air de refroidissement est situé derrière le support de bac batterie qui fait office de support de la boîte de vitesses du véhicule. [0021] La présente invention a aussi pour objet un véhicule, en particulier un véhicule automobile, qui comprend un calculateur électronique situé dans son bloc avant, et qui comporte un dispositif de refroidissement dudit calculateur électronique conforme à celui décrit ci-dessus dans ses grandes lignes. [0022] D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'un exemple de réalisation, non limitatif de l'objet et de la portée de la présente demande de brevet, accompagnée de dessins dans lesquels : [0023] - la figure 1 est un schéma illustrant le tracé de la conduite d'air de refroidissement entièrement intégrée à la structure du bloc avant d'un véhicule automobile, selon la présente invention, et [0024] - la figure 2 est une vue en perspective, schématique, de l'orifice de sortie de la conduite intégrée d'air de refroidissement sur le calculateur électronique à refroidir, selon la présente invention. [0025] En référence au dessin de la figure 1, on a représenté, sous la forme d'un schéma technique, différents composants de la structure du bloc avant d'un véhicule automobile, à savoir le moteur 3, la boîte de vitesses 2, les brancards avant gauche et droite, référencés respectivement 6 et 7, la poutre d'absorption d'énergie, dite aussi « poutre de pare-chocs avant » et désignée par la référence générale 4, et le pare-chocs du véhicule désigné par la référence 5. [0026] De manière classique, la poutre d'absorption d'énergie avant 4 comprend une partie centrale 4A formant traverse et deux branches latérales 4B et 4C, qui s'étendent sensiblement perpendiculairement à cette partie centrale 4A et qui sont destinées à être fixées sur le prolongement des brancards avant 6 et 7, respectivement. Ces deux branches latérales 4B et 4C se présentent avantageusement sous la forme d'une paire de cellules d'écrasement ou d'absorption, dites aussi « crash boxes », qui sont de type connue en soi et qui sont largement utilisées sur les poutres d'absorption d'énergie des véhicules actuels. [0027] La référence 1 désigne un calculateur électronique, qui est situé sur la boîte de vitesses 2 et qui doit être refroidi par le dispositif de refroidissement objet de la présente invention. [0028] Ce dispositif de refroidissement selon l'invention se présente sous la forme d'une conduite d'air entièrement intégrée dans la structure même du véhicule, qui comporte une interface d'entrée IE pour l'admission de l'air extérieur et une interface de sortie Is pour la sortie de cet air et sa direction sur le calculateur électronique à refroidir. Ces interfaces d'entrée IE et de sortie Is de la conduite, qui sont illustrées par des traits interrompus courts sur la figure 1, sont décrites avec plus de détails ci-après. L'interface d'entrée 1E comporte l'orifice d'entrée E de la conduite intégrée situé dans le pare-chocs 5 pour permettre l'entrée de l'air extérieur à l'intérieur du bloc avant du véhicule. L'interface de sortie Is comporte l'orifice de sortie S, qui permet le passage de l'air de la conduite intégrée sur le calculateur électronique 1 et permet, ainsi, le refroidissement de ce dernier. [0029] La conduite intégrée dans la structure du véhicule est formée par des ajourages adjacents, placés bout à bout, qui sont successivement situés dans le pare-chocs avant 5, la poutre d'absorption d'énergie 4 et le brancard avant 6 du véhicule, l'orifice d'entrée E étant formé par l'entrée extérieure de l'ajourage réalisé dans le pare-chocs avant 5 et l'orifice de sortie S étant formé par une section de sortie de l'ajourage formé dans le brancard avant 6. [0030] On notera que le brancard avant 6 est une pièce creuse, l'espace intérieur du brancard avant 6 formant l'ajourage constitutif, dans cette partie du trajet, de la conduite intégrée d'air de refroidissement. [0031] Le parcours de l'air de refroidissement est illustré par la ligne fléchée « P » sur le schéma de la figure 1, et il est le suivant : [0032] - l'air extérieur pénètre par l'orifice d'entrée E réalisé dans le pare-chocs avant 5, cet orifice pouvant être équipé d'une grille, [0033] - l'air traverse un orifice de la poutre d'absorption d'énergie 4 situé immédiatement dans le prolongement de l'orifice d'entrée E du pare-chocs 5, [0034] - puis, traverse l'espace interne de la branche latérale creuse 4B de la poutre, [0035] - et traverse l'espace interne du brancard avant 6, qui est, comme déjà mentionné, un corps creux, [0036] - l'air débouche à la section de sortie S du brancard avant 6 au voisinage, comme illustré sur la figure 2, du calculateur électronique 1 situé sur la boîte de vitesses 2. [0037] Afin de bien orienter le flux d'air de refroidissement sur le calculateur électronique 1 à refroidir, il est prévu, d'une part, un déflecteur interne 11 dans l'espace interne du brancard avant creux 6, et d'autre part, un déflecteur externe 12 à l'orifice de sortie S situé sur le brancard avant 6. [0038] Le déflecteur interne 11 peut avantageusement être réalisé sous la forme d'un insert gonflant du type des inserts gonflants utilisés pour l'étanchéité interne des corps creux de la structure du véhicule. [0039] Le déflecteur externe 12 peut être un tube, une gouttière ou bien une simple plaque plane. L'orientation du déflecteur externe 12 est déterminée pour orienter de manière optimale le flux d'air de refroidissement sur le calculateur électronique 1 à refroidir. [0040] La référence numérique 13 (figure 1) désigne une boîte de décantation, qui est disposée à l'intérieur du brancard avant et qui limite la quantité d'eau, de neige ou de poussière qui pourrait arriver jusqu'au calculateur électronique 1. A titre d'exemple, il peut s'agir d'une boîte de décantation de type de celle utilisée dans un système d'entrée d'air, appelée aussi « résonateur », qui fonctionne par l'intermédiaire de murs « barrières » permettant la déposition de l'eau par condensation. [0041] En référence au dessin de la figure 2, on a représenté, de manière schématique, l'environnement du bloc avant du véhicule au niveau de l'orifice de sortie S de la conduite intégrée et du calculateur électronique 1, lequel est monté sur la boîte de vitesses 2. [0042] L'orifice de sortie S de la conduite intégrée est situé derrière le support bac batterie, de référence 20, qui fait office de support de la boîte de vitesses 2. [0043] Il est à noter que la dimension de la section de l'orifice S peut être rendue optimale en tenant compte de différents facteurs, comme le besoin de refroidissement, le flux d'air réel, la déformation au choc du brancard avant 6, et la tenue mécanique aux sollicitations dudit brancard avant. [0044] Comme illustré sur la figure 2, le déflecteur externe 12, situé immédiatement à l'orifice de sortie S, dirige le flux d'air « P » sur le calculateur électronique 1. La forme du déflecteur externe 12 peut être déterminée, de manière connue en soi, de façon à diriger le flux d'air « P » de manière optimale sur le calculateur électronique 1 à refroidir. [0045] La référence 22 désigne le groupe moto ventilateur du véhicule, la référence 24 l'embrayage du moteur (dont une partie est enlevée). [0046] On notera que le dispositif décrit ci-dessus constitue un système de refroidissement indirect proportionnel à la vitesse du véhicule. [0047] Le dispositif de refroidissement par air selon la présente invention présente de nombreux avantages, parmi lesquels les avantages suivants : [0048] - il permet d'assurer une bonne température de fonctionnement du calculateur électronique 1, dans un environnement contraint, comme l'est l'environnement d'un bloc avant de véhicule automobile, [0049] - il est de montage simple, parce que toutes les pièces sont « clippées » ou vissées et parce que, du fait de l'absence de circuit de liquide, aucun contrôle d'étanchéité n'est requis, [0050] - il peut être reproduit sur de nombreux modèles de véhicules automobiles sans recherches et coûts d'adaptation, [0051] - son implantation ne nécessite pas de volume supplémentaire, parce que c'est un corps creux (brancard) de la structure qui est principalement utilisé, et [0052] - il est économique, parce qu'il y a un très faible nombre de pièces supplémentaires et que l'on utilise principalement le corps creux du brancard avant. [0053] Bien entendu, l'invention décrite ci-dessus n'est pas limitée au mode de réalisation décrit ci-dessus et on peut y apporter des variantes sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS: 1. Dispositif de refroidissement par air d'un calculateur électronique situé dans le bloc avant d'un véhicule, en particulier d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il est constitué par une conduite d'air de refroidissement entièrement intégrée dans la structure du véhicule, ladite conduite intégrée comportant un orifice d'entrée (« E »), qui est situé sur le pare-chocs avant (5) du véhicule et qui permet l'entrée de l'air extérieur à l'intérieur de ladite conduite intégrée, et un orifice de sortie (« S »), qui est situé à la sortie de ladite conduite intégrée et qui dirige cet air sur le calculateur électronique (1) afin de le refroidir. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite conduite intégrée dans la structure du véhicule est formée par des ajourages adjacents, qui sont placés bout à bout et situés successivement dans le pare-chocs avant (5), la poutre d'absorption d'énergie (4) et un brancard avant (6) du véhicule, l'orifice d'entrée (E) de la conduite étant formé par la section d'entrée extérieure de l'ajourage situé dans le pare-chocs avant (5) et l'orifice de sortie (S) de la conduite étant formé dans le brancard avant (6) dans l'environnement du calculateur électronique (1) à refroidir. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit brancard avant (6) est une pièce mécanique creuse, dont l'espace interne forme l'ajourage constitutif d'une partie de la conduite intégrée. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce qu'il est prévu un déflecteur interne (11) dans l'ajourage formant conduite dans le brancard avant (6), de façon à bien orienter le flux d'air de refroidissement sur l'orifice de sortie (« S ») de la conduite et, par conséquent, sur le calculateur électronique (1) à refroidir. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit déflecteur interne (11) est un insert gonflant du type des inserts gonflants utilisés pour l'étanchéité interne des corps creux de la structure du véhicule. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'il est prévu un déflecteur externe (12) à l'orifice de sortie (« S ») de la conduite, de façon àbien orienter le flux d'air de refroidissement sur le calculateur électronique (1) à refroidir. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit déflecteur externe (12) se présente sous la forme d'une des pièces suivantes : segment tubulaire, gouttière, pièce plate. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce qu'il est prévu une boîte de décantation (13) disposée dans l'ajourage du brancard avant (6), qui limite la quantité d'eau, de neige ou de poussière qui pourrait arriver jusqu'au calculateur électronique (1). 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le calculateur électronique (1) est situé sur la boîte de vitesses (2) du véhicule. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'orifice de sortie (S) de la conduite d'air de refroidissement est situé derrière le support de bac batterie (15) qui fait office de support de la boîte de vitesses du véhicule. 11. Véhicule, en particulier véhicule automobile, qui comprend au moins un calculateur électronique (1) situé dans son bloc avant, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de refroidissement dudit calculateur électronique au moins (1) conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.20