Brevet FR3072416A1 — publié le 20190419

GROUPE MOTOPROPULSEUR DE VEHICULE HYBRIDE A SONDE AVAL EN POSITION OPTIMISEE [0001 ]L'invention se rapporte à un groupe motopropulseur de véhicule hybride équipé d'un catalyseur et d'une boîte de vitesse électrifiée, le catalyseur ayant une sonde aval en position optimisée par rapport à boîte de vitesse électrifiée. [0002] Un catalyseur pour véhicule hybride sert à la dépollution des gaz d'échappement. Ce catalyseur a besoin d'une température de l'ordre de 250°C à 300°C pour fonctionner. La dépollution s'effectue ai continu tant que le véhicule roule et deux sondes, en général des sondes à oxygène, sont installées en amont et en aval de ce catalyseur: une sonde de régulation située en amont du catalyseur mesure l'oxygène se trouvant dans les gaz d'échappement, et une sonde de diagnostic située en aval du catalyseur mesure l'oxygène contenu dans les gaz d'échappement traités par ce catalyseur. [0003]La boîte de vitesse électrifiée est généralement équipée d'une machine électrique, d'un onduleur, et d'un échangeur eau/huile destiné à maintenir l'intérieur de la boîte de vitesse électrifiée à une température inférieure à 120°C. Deux types d'architecture de boîte de vitesse électrifiée sont à ce jour installées dans les véhicules automobiles, respectivement illustrées par les figures schématiques 1 et 2: une architecture pour véhicule hybride rechargeable, dite PHEV/320V (« PHEV » étant l'anagramme de « Plug-ln Electric Vehicle » en terminologie anglaise, sous une tension de 320 V), et une architecture pour véhicule semi-hybride, dite MHEV/48V (« MHEV » étant l'anagramme de « Mild Hybrid Electric Vehicle » en terminologie anglaise, sous une tension de 48 V). [0004]Sur les figures 1 et 2, sont schématiquement représentés des groupes motopropulseurs 2 et 2', respectivement dans un véhicule hybride rechargeable 10 et semi-hybride 10', ces groupes motopropulseurs comportant un moteur hybride 3, respectivement 3', une boîte de vitesse électrifiée 4, respectivement 4', ainsi qu'un catalyseur 11 dont une partie d'extrémité 11a constitue un support de montage de la sonde aval (référencée 12 sur figure 3). La boîte de vitesse électrifiée 4, respectivement 4', comporte un démarreur/générateur 2 dite machine électrique 5 (respectivement 5'), un onduleur 6 (respectivement 6'), et un échangeur eau/huile 7. [0005]L'onduleur 6 de la boîte de vitesse électrifiée 4 des véhicules hybrides rechargeables (cf. figure 1) est localisé en position supérieure_de la boîte 5 de vitesse électrifiée 4, alors que l'onduleur 6' de la boite de vitesse électrifiée 4' des véhicules semi-hybrides (cf. figure 2) est agencé dans le prolongement de la machine électrique 5'. [0006]Quel que soit le type de boîte de vitesse électrifiée 4 ou 4', le catalyseur 11 est situé du côté de l'avant AV du véhicule automobile, et la sonde de 10 diagnostic est montée sur la partie d'extrémité lla du catalyseur 11 en vis-à-vis de l'échangeur eau/huile 7, disposé en position latérale de boîte de vitesse 4 ou 4'. [0007]La figure 3 présente précisément le montage de la sonde de diagnostic 12 sur la partie d'extrémité lla du catalyseur 11 pour l'un ou l'autre type de boite de vitesse électrifiée. Ce montage est réalisé à proximité de la boite de 15 vitesse électrifiée 4 ou 4', au voisinage immédiat de l'échangeur eau/huile 7. Une poignée de montage 20 présente une fenêtre 21 qui laisse apparaître la sonde aval 12. Ainsi, la trop grande proximité de la sonde aval 12 et de la poignée de montage 20 avec ici l'échangeur eau/huile 7, et plus généralement la boite de vitesse 4 ou 4', met en évidence un problème d'encombrement entre ces pièces. 20 ÉTAT DE LA TECHNIQUE [0008] Dans ces conditions, la proximité au sein d'un moteur de la boite de vitesse électrifiée et du catalyseur pose la question d'une réorganisation relative de ces pièces, car la position de la sonde de diagnostic aval est placée trop près de l'échangeur eau/huile pour permettre son montage dans des conditions standard ou 25 pour y accéder en cas de changement de sonde. [0009]0r cette sonde ne peut pas être déplacée vers la face avant du véhicule automobile du fait de contraintes techniques d'encombrement. Une solution serait une modification de position des pièces de la boite de vitesse électrifiée, ce qui implique de redéfinir la conception de ces boites de vitesse. Une 30 autre solution serait de définir un deuxième type de catalyseur, avec une position de la sonde de diagnostic aval adaptée, ce qui implique alors de disposer de deux 3 types de catalyseur et de deux types d'outillage pour les deux types de boîte de vitesse électrifiée. Cette solution multiplie donc les moyens de mise en oeuvre. [0010] L'invention a donc pour objectif principal de simplifier les opérations 5 de montage de véhicule automobile. Pour cela, l'invention prévoit un seul modèle de catalyseur pour véhicule hybride avec une boîte de vitesse électrifiée, ce catalyseur étant modulable en fonction du type de boîte de vitesse électrifiée utilisé. [0011 ] Plus précisément, la présente invention a pour objet un groupe motopropulseur de véhicule hybride équipé d'un catalyseur et d'une boîte de vitesse 10 électrifiée. Le catalyseur comporte un corps central s'étendant le long d'un axe entre une partie amont, et une partie d'extrémité aval, et des prises de connexion de sondes amont et aval agencées sur lesdites parties amont et aval. Dans ce groupe motopropulseur, le catalyseur comporte au moins deux prises de connexion de sonde aval afin de pouvoir coupler, pour tout type de boite de vitesse électrifiée, la 15 sonde aval à la prise de connexion sans que les éléments de la boite de vitesse puisse gêner le montage de cette sonde aval. [0012]Selon des caractéristiques avantageuses : - la partie d'extrémité du catalyseur ayant une forme tubulaire, les prises de connexion de sonde aval sont disposées de manière annulaire sur cette partie 20 d'extrémité, selon différentes positions angulaires; l'avantage est de permettre une adaptation aisée du positionnement de la sonde aval grâce à cette disposition de ces prises agencées côte à côte, tout en sauvegardant une cohabitation rapprochée du catalyseur avec différents types de boîtes de vitesse électrifiées ; - les prises de connexion de sonde aval présentent un orifice bordé d'un filetage ; 25 - alternativement, les prises de connexion de sonde aval sont des orifices de couplage par clipsage ; - un obturateur bouche les prises de connexion non utilisées ; - l'élément de la boite de vitesse électrifiée disposé en face de la sonde aval est un échangeur eau/huile; 30 - les prises de connexion de sonde aval sont au nombre de deux ; - les prises de connexion de sonde aval ont des dimensions identiques afin de pouvoir utiliser des sondes et des obturateurs munis de connecteurs de taille identique ; 4 - au moins deux sondes aval sont agencées sur deux prises de connexion; ceci a pour avantage de faire autant de mesures en aval du catalyseur que de sondes. [0013] L'invention se rapporte également un véhicule automobile hybride équipé d'un groupe motopropulseur tel que défini ci-dessus. 5 [0014] Dans le présent texte, les qualificatifs « sur », « sous », « supérieur » se rapportent aux localisations d'éléments en référence aux équipements positionnés en utilisation standard. Les qualificatifs « amont » et « aval » se rapportent au sens de circulation des gaz d'échappement. Sur les figures, des éléments identiques sont repérés par un même signe de référence qui renvoie au(x) 10 passage(s) de la description qui le mentionne(nt). [0015] D'autres données, caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description non limitée qui suit, en référence aux figures annexées qui représentent, respectivement : 15 - les figures 1 et 2, des vues schématiques de groupes motopropulseurs respectivement de véhicule hybride rechargeable et de véhicule semi-hybride, chaque groupe étant équipé d'une boîte de vitesse électrifiée et un catalyseur (déjà commentées); - la figure 3, une vue du montage en perspective d'une sonde aval sur la 20 partie d'extrémité d'un catalyseur selon l'état de la technique (déjà commentée); - la figure 4, une vue en perspective d'un exemple de catalyseur de groupe motopropulseur selon l'invention muni de deux prises de connexion de sonde aval; - la figure 5, une vue en perspective présentant, dans un véhicule hybride rechargeable, le montage d'une sonde aval sur une partie d'extrémité de 25 catalyseur selon l'invention ; et - la figure 6, une vue en perspective présentant, dans un véhicule semihybride, le montage d'une sonde aval sur une partie d'extrémité de catalyseur selon l'invention. 30 [0016] En référence à la vue en perspective de la figure 4, l'exemple de catalyseur 110 selon l'invention représenté fait partie d'un groupe motopropulseur de véhicule hybride à boîte de vitesse électrifiée 4 ou 4' (cf. les figures 5 et 6). Le 5 catalyseur 110 présente un corps central 110c de forme cylindrique d'axe XX' qui se prolonge par une partie d'extrémité aval 110a, de forme tubulaire courbe de plus faible diamètre que la partie centrale 110c, [0017] Deux prises de connexion P01 et P02 pour monter une sonde aval 5 sont formées côte à côte de manière annulaire sur la partie d'extrémité aval 110a pour définir deux axes de montage, respectivement Y1 et Y2, d'orientation angulaire bien distincte. Le choix de la prise de connexion P01 ou P02 utilisée pour cette sonde dépend de la configuration de la boite de vitesse, et plus particulièrement de la position de l'élément de cette boite de vitesse qui sera situé le plus près de la 10 sonde une fois montée. Avantageusement, les prises de connexion P01 et P02 ont des dimensions identiques afin de pouvoir utiliser des sondes et des obturateurs de prise munis de connecteurs de taille identique. [0018] Ces prises de connexion P01 et P02 présentent un orifice bordé d'un filetage pour assurer la connexion par vissage. Alternativement, les prises P01 et 15 P02 peuvent présenter des orifices de connexion formés pour un couplage par clipsage. Dans cet exemple de réalisation, les prises de connexion P01 et P02 sont au nombre de deux, mais il est possible d'en installer plusieurs, en particulier de manière annulaire autour de la partie d'extrémité tubulaire 110a. [0019] La vue en perspective de la figure 5 présente, dans un véhicule 20 hybride rechargeable, le montage de la sonde aval 12 sur le catalyseur 110, disposé à côté de la boîte de vitesse électrifiée 4. La prise de connexion P01 étant placée à proximité de l'échangeur eau/huile 7, le montage de la sonde aval 12 sur cette prise P01 entraînerait une proximité trop importante, voire un contact, entre la sonde aval 12 (et la poignée de montage 20, cf. figure 3) et l'échangeur 7. La prise de connexion 25 P01 n'est donc pas utilisée et un obturateur 50 bouche son ouverture. La sonde aval 12 est alors couplée à la prise de connexion P02, de sorte que l'axe de la sonde 12 coïncide avec l'axe Y2 de la prise P02. La sonde aval 12 est ainsi bien écartée de l'environnement immédiat de l'échangeur eau/huile 7. [0020] La vue en perspective de la figure 6 présente, dans un véhicule 30 semi-hybride, le montage de la sonde 12 sur le catalyseur 110, à côté de la boîte de vitesse électrifiée 4". Sur cette boîte de vitesse 4", l'échangeur eau/huile 7 est positionné sur le haut de la boîte de vitesse électrifiée 4". Cet emplacement est 6 disponible du fait que l'onduleur 6' est placé sur l'avant AV de la boîte de vitesse électrifiée 4", dans le prolongement de la machine électrique 5' (cf. également la figure 2, dans laquelle l'échangeur 7 est resté en position latérale de la boite de vitesse 4'). 5 [0021 ]La sonde 12 peut alors être montée sur la prise P01 le long de l'axe Y1 (comme illustré par la figure 6) ou sur la prise P02, sans que son montage soit gêné par la boite de vitesse 4". L'obturateur 50 bouche l'ouverture de la prise non inutilisée (P02 dans l'exemple représenté). Dans le cas illustré, il est possible de monter une deuxième sonde aval sur la prise P02, et donc de bénéficier d'une 10 deuxième source d'information, sans que la boite de vitesse 4" entrave son montage. [0022] L'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits et représentés. Par exemple, REVENDICATIONS1. Groupe motopropulseur (2, 2') de véhicule hybride équipé d'un catalyseur (110) et d'une boîte de vitesse électrifiée (4, 4', 4"), le catalyseur (110) comportant un corps central (110c) s'étendant le long d'un axe (XX') entre une partie amont et une partie d'extrémité aval (110a), et des prises de connexion de sondes amont et aval agencées sur lesdites parties amont et aval (110a), le groupe motopropulseur (2,2') étant caractérisé en ce que le catalyseur (110) comporte au moins deux prises de connexion (P01, P02) de sonde aval (12). 2. Groupe motopropulseur (2, 2') selon la revendication 1, dans lequel la partie d'extrémité (110a) du catalyseur (110) ayant une forme tubulaire, les prises de connexion (P01, P02) de sonde aval (12) sont disposées de manière annulaire sur cette partie d'extrémité (110a), selon différentes positions angulaires. 3. Groupe motopropulseur (2, 2') selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel les prises de connexion (P01, P02) de sonde aval (12) présentent un orifice bordé d'un filetage. 4. Groupe motopropulseur (2, 2') selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, dans lequel les prises de connexion (P01, P02) de sonde aval (12) sont des orifices de couplage par clipsage. 5. Groupe motopropulseur (2, 2') selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel un obturateur (50) bouche les prises de connexion (P01, P02) non utilisées. 6. Groupe motopropulseur (2, 2') selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'élément de la boite de vitesse électrifiée (4, 4') disposé en face de la sonde aval (12) est un échangeur eau/huile (7). 7. Groupe motopropulseur (2, 2') selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les prises de connexion (P01, P02) de sonde aval (12) sont au nombre de deux. 8. Groupe motopropulseur (2, 2') selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les prises de connexion (P01, P02) de sonde aval (12) ont des dimensions identiques. 8 9. Groupe motopropulseur (2, 2') selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins deux sondes aval (12) sont agencées sur deux prises de connexion (P01, P02). 10. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte un groupe 5 motopropulseur (2, 2') selon l'une quelconque des revendications précédentes.