Brevet FR3052137A1 — publié le 20171208

PROCEDE DE MONTAGE SOUS CAISSE D'UN DISPOSITIF DE POMPE [1] L'invention concerne un procédé de montage sous caisse d'un dispositif de pompe dans un véhicule automobile. L'invention concerne également un dispositif de 5 pompe doseuse de carburant d'une chaudière de chauffage additionnel et un soubassement de véhicule équipé d'un tel dispositif de pompe. [2] La montée en gamme des véhicules automobiles impose aux constructeurs automobiles de trouver des solutions industrialisables pour équiper en grande série les véhicules avec des équipements dont le taux de monte était précédemment limité. Il en va 10 ainsi pour les chaudières de chauffage additionnel fonctionnant au carburant de type Webasto (marque déposée). [3] Les chaudières de chauffage additionnel étaient par le passé proposées par les constructeurs automobiles pour équiper des véhicules amenés à circuler dans des zones de grands froids. Elles trouvent aujourd'hui, avec la montée en gamme des véhicules, une 15 application massive dans le préchauffage des habitacles de véhicule ou leur chauffage additionnel en complément du chauffage classique. Ces chaudières produisent de la chaleur de manière autonome par combustion de carburant. Elles sont donc bien adaptées pour la fonction de préchauffage télécommandé de l'habitacle en hiver, qui peut ainsi être proposée avec le moteur thermique à l'arrêt. 20 [004] La chaudière est habituellement implantée dans le bloc avant du véhicule et la l'air chaud produit est soufflée dans l'habitacle. Afin d'amener le carburant jusqu'à la chaudière, une canalisation sous caisse est prévue pour raccorder la chaudière au réservoir de carburant du véhicule. Le réservoir de carburant est généralement implanté sous la deuxième rangée d'assise dans un véhicule de tourisme. Une pompe électrique 25 dite pompe doseuse de carburant doit également être montée dans le raccordement entre la chaudière et le réservoir de carburant. Cette pompe est nécessaire pour doser la quantité de carburant à fournir à la chaudière en fonction des besoins en chauffage. [005] Différentes implantations de la pompe doseuse de carburant sont connues de l'entité inventive. De manière générale, les implantations connues se situent dans la zone 30 du réservoir de carburant, c'est-à-dire, sous le plancher arrière du véhicule. 3052137 2 [6] Une implantation connue est de fixer la pompe doseuse de carburant à une sangle du réservoir de carburant, au moyen d'un collier d'attache. Cette opération faite par un opérateur « mains en l'air » est applicable pour des petites séries ou pour des installations en après-vente. Elle n'est pas satisfaisante pour des premières-montes en grande série sur des chaînes automatisées de fabrication automobile. [7] Une autre implantation connue prévoit dans le réservoir de carburant un logement dédié dans lequel la pompe doseuse est insérée et y est maintenue mécaniquement par clipsage. De manière à minimiser des modifications sur les éléments environnants du véhicule, la pompe est disposée contre la paroi extérieure du réservoir, dans une zone de la paroi présentant une concavité. Cette solution présente cependant l'inconvénient d'impacter le litrage du réservoir de carburant. Par ailleurs, différents modèles de réservoir sont disponibles chez les constructeurs automobiles pour les véhicules actuels basés sur des plateformes modulaires et cette variabilité entraîne une limitation sur le niveau possible de standardisation. Il en découle des coûts multipliés de recherche et développement et d'outillage, et des réductions de coûts plus faibles. [8] Par le document EP1238844B1, il est connu aussi un aménagement pour la fixation dans un véhicule automobile d'une canalisation de carburant située sous caisse. La solution de fixation proposée par EP1238844B1 vise à réduire les vibrations mécaniques de la canalisation de carburant et les bruits acoustiques. Une pompe de carburant et un filtre faisant partie de la canalisation de carburant sont logés dans cet aménagement qui assure leur fixation sous caisse. L'aménagement comporte un élément d'amortissement élastique entourant la canalisation de carburant et maintenu en place entre la tôle du plancher du véhicule et un élément de structure de l'aménagement. Un tel aménagement est plus adapté pour une pompe d'alimentation en carburant du moteur thermique que pour une pompe doseuse de carburant de chaudière de chauffage additionnel. En effet, la pompe doseuse de carburant doit fournir un débit bien plus faible comparativement à celui de la pompe d'alimentation du moteur thermique et le niveau des vibrations produites ne demande pas l'utilisation de moyens d'amortissement élastiques spécifiques. Cet aménagement présente l'inconvénient d'un encombrement important du fait notamment de la présence de l'élément d'amortissement élastique entourant la pompe et le filtre. Cet encombrement important ne facilite pas l'implantation sous caisse et la tenue d'une cote de garde au sol qui doit être respectée entre les organes sous caisse et le plan de la chaussée. 3052137 3 [009] La présente invention vise à apporter une solution aux inconvénients susmentionnés de la technique antérieure en fournissant un montage de pompe de carburant sous caisse bien adapté pour une production industrielle automatisée, offrant un haut niveau de standardisation et qui impacte le moins possible les organes environnants 5 du véhicule. [0010] Selon un premier aspect, l'invention concerne un procédé de montage sous caisse d'un dispositif de pompe dans un véhicule automobile. Conformément à l'invention, le dispositif de pompe est monté sous un plancher avant d'un soubassement du véhicule automobile. 10 [0011] Le plancher avant dans les architectures modulaires actuelles correspond à une zone modulaire présentant une faible variabilité entre les différents véhicules d'une gamme proposée par un constructeur automobile. Le procédé de l'invention autorise donc un haut niveau de standardisation. [0012] Selon une caractéristique particulière, le procédé comprend une étape de mise en 15 place sous caisse du dispositif de pompe à un emplacement prédéterminé sous le plancher avant et une étape de fixation mécanique du dispositif sous le plancher avant, l'emplacement prédéterminé étant situé dans une partie centrale du plancher avant distante de longerons latéraux du soubassement. [0013] Cette caractéristique de l'invention présente l'avantage de mettre à l'abri le 20 dispositif de pompe en cas de choc latéral, évitant ainsi un risque d'incendie par fuite de carburant consécutivement au choc latéral. [0014] Selon une autre caractéristique particulière, l'une au moins des étapes susmentionnées de mise en place et de fixation mécanique du dispositif de pompe est réalisée au moins partiellement dans un mode automatique. 25 [0015] Selon un mode particulier de réalisation du procédé de l'invention, l'étape de mise en place comporte une sous-étape de préparation de montage dans laquelle le dispositif de pompe est installé dans un châssis-outillage de montage automatique et une sous-étape de mise en correspondance spatiale sous caisse de ce châssis-outillage avec le soubassement du véhicule. 30 [0016] Selon un autre aspect, l'invention concerne aussi un dispositif de pompe doseuse de carburant de chaudière de chauffage additionnel, apte à être monté sous un plancher 3052137 4 avant de véhicule automobile par la mise en oeuvre du procédé de l'invention décrit brièvement ci-dessus. Conformément à l'invention, le dispositif comprend une pompe doseuse de carburant et un boîtier de logement et protection dans lequel est logée la pompe, le boîtier de logement et protection comportant des moyens de fixation mécanique 5 du dispositif sous le plancher avant du véhicule. [0017] Selon encore un autre aspect, l'invention concerne un soubassement à architecture modulaire de véhicule automobile, comprenant un plancher avant et équipé de différents organes situés sous caisse. Conformément à l'invention, le dispositif de pompe doseuse de carburant, brièvement décrit ci-dessus, équipe le soubassement et est 10 monté sous le plancher avant dans une partie centrale de celui-ci. [0018] Selon une caractéristique particulière, le dispositif de pompe doseuse de carburant est monté dans le soubassement sous le plancher avant, entre un renfort de brancard et un renfort de tunnel situés dans ladite partie centrale. [0019] Cette implantation du dispositif de pompe doseuse entre deux renforts sous 15 caisse présente l'avantage d'une protection accrue du dispositif. [0020] Selon une autre caractéristique particulière, le plancher avant comprend dans sa face sous caisse une partie concave dans laquelle est monté le dispositif de pompe doseuse de carburant. [0021] La caractéristique ci-dessus pourra être implémentée pour faciliter la tenue d'une 20 cote de garde au sol que doivent respecter les organes montés sous caisse par rapport au plan de la chaussée. [0022] Selon encore une autre caractéristique, le dispositif de pompe doseuse de carburant est raccordé à une canalisation de carburant entre un réservoir de carburant du véhicule et une chaudière de chauffage additionnel. 25 [0023] L'invention concerne aussi un véhicule automobile comprenant le soubassement brièvement décrit ci-dessus. [0024] D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-dessous de plusieurs modes de réalisation particuliers en référence aux dessins annexés, dans lesquels : 3052137 5 [0025] La Fig.1 est une vue sous caisse partielle, en perspective, d'un soubassement de véhicule selon l'invention équipé d'un dispositif de pompe sous le plancher avant ; [0026] La Fig.2 est une section transversale du soubassement de la Fig.1, au niveau de l'implantation du dispositif de pompe ; 5 [0027] La Fig.3 est un schéma de blocs montrant une succession d'étapes comprises dans le procédé selon l'invention ; [0028] La Fig.4 est une vue partielle en perspective montrant un montage d'un dispositif de pompe selon l'invention dans un châssis-outillage utilisé dans une étape du procédé selon l'invention ; et 10 [0029] La Fig.5 est une vue sous caisse d'un dispositif de pompe selon l'invention fixé sous le plancher avant du véhicule. [0030] En référence aux Figs.1 et 2, dans un véhicule moderne à architecture modulaire, le soubassement équipé ou plateforme 1 du véhicule comprend une zone de bloc avant 10, montrée partiellement, dans laquelle est monté le moteur thermique (non représenté), 15 une zone de plancher avant 11 et une zone de plancher arrière 12. De manière classique, dans les zones de plancher avant 11 et arrière 12 du véhicule sont situées dans l'habitacle de celui-ci des rangées d'assise avant et arrière (non représentées). Des traverses d'assise avant 11 a servant de support au montage des sièges avant du véhicule sont visibles dans la section de la Fig.2. 20 [0031] La zone de plancher avant 11 comprend des premier et deuxième longerons latéraux ou bas de caisse 110 et 110', un plancher avant 111, les premier et deuxième renforts longitudinaux de brancard 112 et 112', un tunnel de plancher 113 et des premier et deuxième renforts longitudinaux de tunnel 114 et 114'. De manière connue, le tunnel 113 ayant une forme en U renversé est aligné sur un axe longitudinal central du véhicule 25 et est recouvert d'un revêtement 113a. La ligne d'échappement 113b est logée dans le tunnel 113. [0032] Comme montré aux Figs.1 et 2, conformément au procédé de montage selon l'invention, le dispositif de pompe 13 est monté à un emplacement 13a qui est situé sous le plancher avant 111. 3052137 6 [0033] Selon un mode de réalisation particulier, l'emplacement 13a se situe dans une zone centrale 14 du plancher avant 11 comprise sensiblement entre les renforts de brancard 112 et 112' du soubassement 1. Plus précisément, l'emplacement 13a se situe ici entre le renfort de brancard 112 et le renfort de tunnel 114. Ce choix d'implantation du 5 dispositif de pompe 13 entre les renforts de brancard et de tunnel est avantageux car le dispositif de pompe 13 peut ainsi être placé dans le passage de canalisations 115, 115a, 115b entre l'avant et l'arrière du véhicule, et en particulier dans le passage d'une canalisation de carburant 115a qui alimente la chaudière de chauffage additionnel logé dans le bloc avant à partir du réservoir de carburant 116 du véhicule situé à l'arrière de 10 celui-ci. L'éloignement par rapport au longeron latéral 110 et l'implantation entre les renforts de brancard et de tunnel protègent le dispositif de pompe 13 et les canalisations contre les chocs latéraux. [0034] En référence plus particulièrement à la section de la Fig.2, on notera que l'emplacement 13a pour le montage du dispositif de pompe 13 ne pose pas de problème 15 pour la tenue de la cote de garde au sol Dmin que doivent respecter l'ensemble des organes montés sous caisse dans un véhicule automobile. La cote de garde au sol Dmin est la distance minimale qui doit être respectée entre le point le plus bas de l'organe concerné et le plan de la chaussée. En effet, dans la grande majorité des applications, le dispositif de pompe 13 se situera au-dessus d'un plan 112a d'une face inférieure du 20 renfort de brancard, plan 112a qui respecte la cote Dmin. Dans les cas où un encombrement important du dispositif de pompe (pompe de forte puissance) ne permettrait pas le respect de la cote Dmin, l'invention prévoit l'aménagement dans le plancher avant 111 d'une forme 111a en concavité, selon l'axe Z+, qui est montrée en trait pointillé à la Fig.2. Cette forme concave 111a est alors aménagée pour y loger le dispositif 25 de pompe 13 et permettre le respect de la cote Dmin. [0035] En référence aux Figs.3 à 5, il est maintenant décrit des étapes d'un mode de réalisation semi-automatisé du procédé de montage sous caisse d'un dispositif de pompe selon l'invention. [0036] En référence plus particulièrement à la Fig.3, le procédé comporte une première 30 étape générale 51 qui permettra une mise en place du dispositif de pompe 13 à l'emplacement 13a, avant la fixation mécanique de celui-ci dans une étape S2. L'étape générale 51 comporte deux sous-étapes 5510 et 5511. 3052137 7 [0037] Comme montré à la Fig.4, dans la sous-étape SS10, le dispositif de pompe 13 et d'autres organes à monter sous caisse sont installés dans un châssis-outillage de montage automatique 2 dit châssis POM pour « Préparation des Organes Mécaniques ». Dans ce mode de réalisation particulier du procédé, la sous-étape SS10 est 5 essentiellement réalisée par un opérateur utilisant différents outillages. De manière connue, les positions d'installation du dispositif 13 et d'autres organes dans le châssis-outillage 2 sont définies spatialement dans un repère géométrique (X, Y, Z), en correspondance avec des emplacements de montage sous caisse sur le soubassement 1. [0038] Dans l'étape SS11, le châssis-outillage 2 est soulevé par un élévateur (non 10 représenté) et est verrouillé en position sous le soubassement 1, le soubassement 1 étant suspendu sur une balancelle qui se déplace de poste en poste dans la chaîne de fabrication. Une mise en correspondance spatiale sous caisse du châssis-outillage 2 avec le soubassement 1 est alors obtenue. Le dispositif de pompe 13 est ainsi en place sous le plancher avant 111 en regard de l'emplacement 13a. Cette sous-étape SS11 est réalisée 15 en mode automatique et termine l'étape générale S1. [0039] Dans l'étape S2, le montage du dispositif 13 est achevé par la fixation mécanique de celui-ci sous le plancher avant 111, comme montré à la Fig.5. Dans cette étape S2, des outils de poussée, de sertissage et de vissage associés au châssis-outillage 2, tels que des outils de sertissage 20 montrés à la Fig.4, sont actionnés automatiquement pour fixer 20 mécaniquement le dispositif de pompe 13 à son emplacement 13a. [0040] Le dispositif de pompe 13 représenté aux Figs.4 et 5 est un dispositif de pompe doseuse de carburant pour une chaudière de chauffage additionnel. Le dispositif 13 comprend un boîtier en plastique 130 dans lequel est logé une pompe doseuse de carburant 131. Une empreinte ayant une forme correspondant à celle de la pompe 131 est 25 prévue dans le boîtier 130 pour recevoir et immobiliser en position la pompe 131. Dans le boîtier 130, la pompe 131 est raccordée à la conduite de carburant 115a et à un câble électrique 116 assurant son alimentation électrique. [0041] Comme montré à la Fig.5, une fois le dispositif 13 monté sous caisse, le boîtier 130 recouvre la pompe 131 et protège celle-ci contre des projections et d'éventuels chocs. 30 Le dispositif 13 est fixé sous le plancher avant 111 par deux écrous 132 et un élément serti en plastique 133a. Les écrous 132 sont vissés sur des goujons soudés sur le plancher avant 111 dans lesquels sont insérées des pattes de fixation 130a du boîtier. Le 3052137 8 boîtier 130 est aussi fixé à une canalisation 115b par l'élément serti 133a, la canalisation 115b étant fixée au plancher avant 111 par d'autres éléments sertis 133b. [0042] L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation particuliers qui ont été décrits ici à titre d'exemple. Bien que l'invention ait été décrite dans le cadre de son 5 application au montage sous caisse d'une pompe doseuse de carburant de chaudière de chauffage additionnel, il est clair pour l'homme du métier qu'elle trouvera des applications dans le montage sous caisse d'autres types de pompes qui pourraient équiper les véhicules automobiles. REVENDICATIONS1. Procédé de montage sous caisse d'un dispositif de pompe (13) dans un véhicule automobile, caractérisé en ce que ledit dispositif de pompe (13) est monté sous un plancher avant (111) d'un soubassement (1) du véhicule automobile. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une étape (S1) de mise en place du dispositif de pompe (13) à un emplacement prédéterminé (13a) sous le plancher avant (111) et une étape (S2) de fixation mécanique dudit dispositif (13) sous le plancher avant (111), ledit emplacement prédéterminé (13a) étant situé dans une partie centrale (14) du plancher avant (111) distante d'un longeron latéral (110) du soubassement (1). 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'une au moins desdites étapes (51, S2) de mise en place et de fixation mécanique dudit dispositif de pompe (13) est réalisée au moins partiellement dans un mode automatique. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'étape (S1) de mise en place comporte une sous-étape (SS1) de préparation de montage sous caisse lors de laquelle le dispositif de pompe (13) est installé dans un châssis-outillage de montage automatique (2) et une sous-étape (SS2) de mise en correspondance spatiale sous caisse dudit châssis-outillage (2) avec le soubassement (1) du véhicule. 5. Dispositif de pompe doseuse de carburant de chauffage additionnel, apte à être monté sous un plancher avant (111) de véhicule automobile par la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend une pompe doseuse de carburant (131) et un boîtier de logement et protection (130) dans lequel est logée ladite pompe doseuse de carburant (131), ledit boîtier de logement et protection (130) comportant des moyens de fixation mécanique (132, 133a) dudit dispositif (13) sous le plancher avant (111) du véhicule. 6. Soubassement à architecture modulaire de véhicule automobile, comprenant un plancher avant (111) et équipé de différents organes situés sous caisse, caractérisé en ce qu'il est équipé d'un dispositif de pompe doseuse de carburant 3052137 10 (13) selon la revendication 5, ledit dispositif (13) étant monté sous le plancher avant (111) dans une partie centrale (14) de celui-ci. 7. Soubassement selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit dispositif de pompe doseuse de carburant (13) est monté sous le plancher avant (111) entre un 5 renfort de brancard (112) et un renfort de tunnel (114) situés dans ladite partie centrale (14). 8. Soubassement selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le plancher avant (111) comprend dans sa face sous caisse une partie concave (111a) dans laquelle est monté le dispositif de pompe doseuse de carburant (13). 10 9. Soubassement selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que le dispositif de pompe doseuse de carburant (13) est raccordé à une canalisation de carburant (115a) entre un réservoir de carburant (116) du véhicule et une chaudière de chauffage additionnel. 10. Véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comprend un soubassement (1) selon 15 la revendication 6 à 9.