FR3121077A1 - Dispositif de régulation d’un flux d’air d’un véhicule automobile - Google Patents

Abstract

Dispositif de régulation d’un flux d’air d’un véhicule automobile L’invention concerne un dispositif de régulation (1) d’un flux d’air destiné à circuler à travers un échangeur de chaleur pour véhicule automobile, le dispositif comprenant deux rideaux (2) aptes à se déplacer selon une direction d’ouverture/fermeture, entre une position fermée obturant le passage du flux d’air et une position ouverte laissant passer le flux d’air, ces deux rideaux occupant deux emplacements du dispositif de régulation qui sont séparés par une zone intermédiaire (4) agencée pour recevoir un équipement tel qu’une caméra ou un radar, ce dispositif de régulation comprenant un système de transmission de mouvement (5) agencé pour déplacer les rideaux simultanément. Figure de l’abrégé : Figure 1

Description

Dispositif de régulation d’un flux d’air d’un véhicule automobile

L’invention concerne un dispositif de régulation d’un flux d’air circulant au sein d’un échangeur de chaleur pour véhicule automobile et un module de refroidissement muni d’un tel dispositif. Elle est en particulier destinée à l’équipement d’une face avant de véhicule automobile.

Il est connu d’utiliser des volets pilotés par un actionneur en face avant de véhicule afin de réduire le coefficient de traînée et aussi d’améliorer les performances de refroidissement et de climatisation. Un tel système est le plus souvent désigné par l’acronyme AGS provenant de l’expression de langue anglaise « Active Grille Shutter ». L’AGS est de préférence installé au niveau d’une calandre du véhicule automobile. En position d’ouverture de l’entrée d’air, l'air peut circuler à travers la calandre et participer notamment au refroidissement du moteur du véhicule automobile. En position d’obturation de l’entrée d’air, l'air ne pénètre pas via la calandre ce qui réduit la traînée et permet ainsi de réduire la consommation de carburant et l'émission de dioxyde de carbone. L’AGS permet donc de réduire la consommation d'énergie et la pollution lorsque le moteur n'a pas besoin d'être refroidi par l'air extérieur.

Dans certains cas, il n’est pas possible de positionner un AGS au niveau de la calandre, devant les échangeurs, à cause d’un environnement inadapté, d’un souhait de client ou autre.

Il est connu des modules de refroidissement pour véhicule automobile comprenant deux échangeurs de chaleur. Un premier échangeur de chaleur a pour fonction de refroidir un circuit annexe du véhicule, tel qu’un dispositif de climatisation ou un dispositif de refroidissement d’air de suralimentation. Un deuxième échangeur de chaleur est nécessaire au refroidissement du moteur du véhicule. Les échangeurs de chaleur sont disposés en face avant du véhicule, assemblés et alignés en série pour être successivement traversés par le flux d’air entrant à travers la calandre du véhicule. Ils comprennent typiquement un faisceau d’échange de chaleur, comprenant des tubes dans lesquels circule le fluide à refroidir et traversé par l’air provenant de la calandre.

Afin de dissocier le refroidissement des deux échangeurs de chaleur et optimiser le gain aérodynamique de chaque échangeur de chaleur, le déposant a récemment proposé un dispositif de régulation du flux d’air destiné à circuler dans les échangeurs de chaleur. Le dispositif de régulation comprend deux rideaux montés dans un cadre et déplaçables alternativement en translation entre deux positions ouverte et fermée. En se déplaçant entre ces deux positions, les rideaux permettent au dispositif de régulation de laisser passer ou obturer alternativement le flux d’air traversant la calandre du véhicule automobile. Le déplacement des rideaux s’effectue au moyen d’un système de transmission qui guide le mouvement desdits rideaux en translation, ainsi qu’un actionneur induisant un mouvement au système de transmission.

La présente invention vise à améliorer les dispositifs de régulation d’air utilisant plusieurs rideaux.

L’invention concerne un dispositif de régulation d’un flux d’air destiné à circuler à travers un échangeur de chaleur pour véhicule automobile, le dispositif comprenant deux rideaux aptes à se déplacer selon une direction d’ouverture/fermeture, entre une position fermée obturant le passage du flux d’air et une position ouverte laissant passer le flux d’air, ces deux rideaux occupant deux emplacements du dispositif de régulation qui sont séparés par une zone intermédiaire agencée pour recevoir un équipement tel qu’une caméra ou un radar, ce dispositif de régulation comprenant un système de transmission de mouvement agencé pour déplacer les rideaux simultanément.

Selon l’un des aspects de l’invention, chaque rideau est enroulé autour d’un arbre d’enroulement/déroulement, et ces deux arbres sont reliés en rotation entre eux par un cardan du système de transmission de manière à ce qu’ils puissent tourner simultanément.

Selon l’un des aspects de l’invention, le cardan fait partie d’un ensemble d’entrainement comportant un élément d’engrènement, par exemple une roue dentée, agencé pour être entrainé par un actionneur, notamment un actionneur électrique, et le cardan est lié en rotation à cet élément d’engrènement de sorte que lorsque l’actionneur est en fonctionnement, l’élément d’engrènement mis en rotation entraine le cardan en rotation, ce qui fait tourner les deux arbres d’enroulement/déroulement.

Selon l’un des aspects de l’invention, l’un des arbres pour l’un des rideaux est lié à l’élément d’engrènement qui coopère avec l’actionneur, et cet élément d’engrènement se raccorde à une tête de pivotement qui coopère avec le cardan.

Selon l’un des aspects de l’invention, l’autre des arbres pour l’autre rideau est lié à une tête de pivotement qui coopère avec le cardan.

Ainsi le cardan est relié à chacune de ses extrémités à l’une des têtes de pivotement, chacune étant associée à l’un des arbres d’enroulement/déroulement.

Selon l’un des aspects de l’invention, le système de transmission comporte un organe de tension des rideaux agencé pour exercer une tension sur les rideaux lors de l’ouverture et de la fermeture des rideaux.

Selon l’un des aspects de l’invention, cet organe de tension comporte un câble, notamment fait d’un seul morceau ou fait de plusieurs morceaux reliés, et ce câble suit un chemin qui longe un bord libre des rideaux, bord libre qui est opposé à l’arbre d’enroulement/déroulement.

Selon l’un des aspects de l’invention, chaque rideau comporte une gaine qui est placée le long du bord libre, et le câble est logé dans cette gaine de sorte que le câble puisse glisser dans cette gaine.

Selon l’un des aspects de l’invention, le chemin du câble comporte deux tronçons latéraux qui sont de part et d’autre du rideau en position fermé, ces tronçons latéraux étant notamment sensiblement parallèles, et ces tronçons sont le prolongement du chemin de câble qui passe dans le rideau.

Selon l’un des aspects de l’invention, le câble, à l’extrémité des tronçons latéraux, s’enroule sur l’arbre d’enroulement/déroulement ou sur l’ensemble d’entrainement, par exemple à un emplacement entre l’élément d’engrènement et le cardan, notamment en y faisant un ou plusieurs tours de câbles.

Selon l’un des aspects de l’invention, l’organe de tension comporte un ressort ou tout élément, capable d’exercer une tension sur le rideau.

De préférence, cet organe de tension comporte un câble qui est enroulable sur un enrouleur de câble, et cet enrouleur de câble est monté sur l’arbre d’enroulement/déroulement, de manière à pouvoir tourner l’un par rapport à l’autre à l’encontre d’une force de ressort exercée par le ressort, notamment un ressort de torsion, logé entre l’arbre et l’enrouleur.

Le câble et le ressort exercent ainsi une tension sur le rideau à l’ouverture et à la fermeture du rideau.

Selon l’un des aspects de l’invention, le chemin de câble passe au sein du cardan de sorte que ce chemin passe d’un rideau à l’autre.

Ainsi le cardan est creux.

Selon l’un des aspects de l’invention, le chemin de câble passe dans chaque rideau, dans la gaine associée à ce rideau.

Selon l’un des aspects de l’invention, pour chaque rideau, le chemin forme deux tronçons latéraux qui chacun relie le câble à la sortie de la gaine du rideau à l’arbre d’enroulement/déroulement ou à l’ensemble d’entrainement.

Selon l’un des aspects de l’invention, il comporte deux cadres et chaque rideau est placé dans ce cadre.

Selon l’un des aspects de l’invention, les tronçons latéraux du chemin de câble, de part et d’autre du rideau, longent chacun un barreau du cadre, notamment un cadre en matière plastique.

Selon l’un des aspects de l’invention, ces tronçons latéraux comprennent chacun une gaine dans laquelle peut glisser le câble.

Selon l’un des aspects de l’invention, les cadres comportent des rainures dans lesquelles s’étendent au moins partiellement les tronçons latéraux, notamment les gaines associées à ces tronçons.

Selon l’un des aspects de l’invention, entre chaque tronçon latéral et le rideau associé est disposée au moins une poulie pour orienter le câble qui sort du tronçon latéral vers le rideau.

Selon l’un des aspects de l’invention, cette poulie est montée sur la cadre du rideau associé.

Selon l’un des aspects de l’invention, chaque rideau comporte la gaine qui reçoit le câble et deux poulies sont placées aux extrémités de cette gaine de manière à orienter le câble provenant de la poulie du cadre vers la gaine du rideau.

Ainsi pour chaque rideau, deux poulies sont prévues solidaires du rideau et deux autres poulies sont solidaires du cadre associé à ce rideau.

Selon l’un des aspects de l’invention, ces poulies solidaires du cadre sont disposées sur un côté du cadre opposé à l’arbre d’enroulement/déroulement.

Ainsi, selon l’invention, un seul câble est associé à ces deux rideaux, et ce câble exerce une tension sur ces rideaux.

Ainsi lorsque le câble est cassé, par exemple à cause de l’usure ou de chocs extérieurs ou toute agression extérieure, les rideaux ne sont plus sous tension. Dans cette situation, les rideaux ne peuvent plus être enroulés ou déroulés correctement, et il n’est plus possible de détecter une butée de fin de course du rideau. Par conséquent, il n’est pas possible de réaliser une calibration de l’actionneur. L’actionneur est agencé pour envoyer, dans cette situation d’impossibilité de calibration, un message d’erreur vers une unité de contrôle du véhicule, notamment appelé ECU.

Par exemple, on peut détecter la butée d’ouverture mais pas de fermeture, c’est donc dans ce dernier cas que l’actionneur détecte une erreur.

L’invention a encore pour objet un procédé de détection d’une anomalie sur le dispositif de régulation selon l’une des revendications précédentes, comportant l’étape de détecter une casse du système de transmission, notamment du câble, de préférence en détectant une impossibilité de calibration d’un actionneur agencé pour actionner ce système de transmission.

L’invention a encore pour objet un dispositif de régulation d’un flux d’air destiné à circuler à travers un échangeur de chaleur pour véhicule automobile, le dispositif comprenant au moins rideau apte à se déplacer selon une direction d’ouverture/fermeture, entre une position fermée obturant le passage du flux d’air et une position ouverte laissant passer le flux d’air, ce dispositif de régulation comprenant un système de transmission de mouvement agencé pour déplacer le rideau, dans lequel le système de transmission comporte un organe de tension du rideau, cet organe de tension comportant un câble, et le câble est enroulable sur un enrouleur de câble, dans lequel cet enrouleur de câble est monté sur l’arbre d’enroulement/déroulement, de manière à pouvoir tourner l’un par rapport à l’autre à l’encontre d’une force de ressort exercée par un ressort, notamment un ressort de torsion, logé entre l’arbre et l’enrouleur.

Selon l’un des aspects de l’invention, le ressort comporte une extrémité fixée sur l’enrouleur et une autre extrémité fixée à l’arbre, par exemple l’extrémité étant insérée en force dans une encoche respective de l’enrouleur ou de l’arbre.

Selon l’un des aspects de l’invention, l’enrouleur est une pièce cylindrique creuse qui permet de recevoir le ressort et une portion de l’arbre.

Le ressort est notamment sous pré-tension.

Il est entendu que l’ensemble des caractéristiques et configurations précédemment décrites ne sont en rien limitatives. D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description détaillée donnée ci-après, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés, sur lesquels :

La illustre de façon schématique, en perspective, un dispositif de régulation selon un exemple de réalisation de l’invention;

La illustre, un détail du dispositif de la ,

La illustre, un détail du dispositif de la .

La illustre un dispositif de régulation 1 d’un flux d’air pour un module de refroidissement. Le module est configuré pour être fixé sur un support, tel qu’un châssis du véhicule.

Le module de refroidissement comprend des échangeurs de chaleur non représentés, du véhicule, en face avant.

L’échangeur de chaleur est par exemple un radiateur de refroidissement, dit basse température, servant à refroidir un liquide de refroidissement d’une boucle d’échange de chaleur, dite basse température, comprenant, notamment, un condenseur de climatisation et/ou un refroidisseur d’air de suralimentation. L’échangeur de chaleur est, par exemple, aussi un radiateur de refroidissement haute température destiné à refroidir un liquide de refroidissement d’une boucle d’échange de chaleur comprenant un moteur du véhicule. L’air qui traverse cet échangeur refroidit le liquide de refroidissement du moteur.

L’échangeur comprend, par exemple, un faisceau d’échange de chaleur, par exemple des tubes, et des chambres de collecte disposées latéralement de part et d’autre du faisceau (non illustré). Le faisceau est traversé par le flux d’air. Il comprend un ensemble de tubes parallèles les uns aux autres, débouchant dans les chambres de collecte, pour la circulation du liquide de refroidissement (non illustré).

Le dispositif de régulation 1 d’un flux d’air destiné à circuler à travers un tel échangeur de chaleur de véhicule automobile, comprend deux rideaux 2 de dimensions et forme identiques, aptes à se déplacer selon une direction d’ouverture/fermeture, entre une position fermée obturant le passage 3 du flux d’air et une position ouverte laissant passer le flux d’air.

Le passage de flux 3 correspond ici à deux ouvertures associées chacune à l’un des rideaux 2.

Ces deux rideaux 2 occupent deux emplacements, correspondant aux ouvertures 3, qui sont séparés par une zone intermédiaire 4 agencée pour recevoir un équipement tel qu’une caméra ou un radar.

Le dispositif de régulation 1 comprend un système de transmission de mouvement 5 agencé pour déplacer les rideaux 2 simultanément.

Chaque rideau 2 est enroulé autour d’un arbre d’enroulement/déroulement 6, et ces deux arbres 6 sont reliés en rotation entre eux par un cardan 7 du système de transmission 5 de manière à ce qu’ils puissent tourner simultanément.

Le cardan 7 fait partie d’un ensemble d’entrainement 8 comportant un élément d’engrènement 9, ici une roue dentée entrainée, agencé pour être entrainé par un actionneur électrique, et le cardan 7 est lié en rotation à cet élément d’engrènement 8 de sorte que lorsque l’actionneur, non représenté, est en fonctionnement, l’élément d’engrènement 8 mis en rotation entraine le cardan 7 en rotation, ce qui fait tourner les deux arbres 6 d’enroulement/déroulement.

L’un des arbres 6 pour l’un des rideaux 2 est lié à l’élément d’engrènement 9 qui coopère avec l’actionneur, et cet élément d’engrènement 9 se raccorde à une tête de pivotement 10 qui coopère avec le cardan 7.

L’autre des arbres 6 pour l’autre rideau 2 est lié à une tête de pivotement 11 qui coopère avec le cardan 7.

Ainsi le cardan 7 est relié à ses extrémités aux têtes 10 et 11 de pivotement, chacune étant associée à l’un des arbres 6 d’enroulement/déroulement.

Le système de transmission 5 comporte un organe de tension 12 des rideaux agencé pour exercer une tension sur les rideaux 2 lors de l’ouverture et de la fermeture des rideaux.

Cet organe de tension 12 comporte un câble 15 fait d’un seul morceau, et ce câble 15 suit un chemin 16 qui longe un bord libre 17 des rideaux, bord libre qui est opposé à l’arbre 6 d’enroulement/déroulement.

Chaque rideau 2 comporte une gaine 18 qui est placée le long du bord libre 17, et le câble 15 est logé dans cette gaine 18 de sorte que le câble puisse glisser dans cette gaine 18.

Le chemin 16 du câble 15 comporte deux tronçons latéraux 19 qui sont de part et d’autre du rideau 2 en position fermé, ces tronçons latéraux 19 étant sensiblement parallèles, et ces tronçons 19 sont le prolongement du chemin 16 de câble qui passe dans le rideau 2.

Le câble 15, à l’extrémité des tronçons latéraux 19, s’enroule sur l’arbre 6 d’enroulement/déroulement ou sur l’ensemble d’entrainement, ici dans l’exemple décrit à un emplacement entre l’élément d’engrènement 9 et le cardan 7, en y faisant un ou plusieurs tours de câbles.

Le chemin 16 de câble passe au sein du cardan 7 de sorte que ce chemin passe d’un rideau à l’autre.

Le cardan 7 est creux pour y laisser passer un morceau de câble 15.

Le chemin 16 de câble passe dans chaque rideau 2, dans la gaine 18 associée à ce rideau.

Pour chaque rideau, le chemin 16 forme les deux tronçons latéraux 19 qui chacun relie le câble 15 à la sortie de la gaine 18 du rideau à l’arbre 6 d’enroulement/déroulement ou à l’ensemble d’entrainement.

Le dispositif 1 comporte deux cadres 20 et chaque rideau 2 est placé dans ce cadre 20.

Les tronçons latéraux 19 du chemin 16 de câble, de part et d’autre du rideau, longent chacun un barreau 21 du cadre 20.

Ce cadre 20 est notamment en matière plastique.

Ces tronçons latéraux 19 comprennent chacun une gaine 22 dans laquelle peut glisser le câble 15.

Les cadres 20 comportent des rainures 24 dans lesquelles s’étendent au moins partiellement les tronçons latéraux 19, notamment les gaines associées à ces tronçons.

Entre chaque tronçon latéral 19 et le rideau 2 associé est disposée une poulie 26 pour orienter le câble qui sort du tronçon latéral vers le rideau.

Cette poulie 26 est montée sur la cadre 20 du rideau associé.

Chaque rideau 2 comporte la gaine 18 qui reçoit le câble 15 et deux poulies 27 sont placées aux extrémités de cette gaine 18 de manière à orienter le câble 15 provenant de la poulie 26 du cadre vers la gaine 18 du rideau.

Ainsi pour chaque rideau, deux poulies 27 sont prévues solidaires du rideau et deux autres poulies 26 sont solidaires du cadre 20 associé à ce rideau.

Ces poulies solidaires 26 du cadre sont disposées sur un côté du cadre opposé à l’arbre 6 d’enroulement/déroulement.

Ainsi, selon l’invention, un seul câble 15 est associé à ces deux rideaux, et ce câble exerce une tension sur ces rideaux 2.

Les cadres 20 sont distincts l’un de l’autre.

Ainsi lorsque le câble est cassé, les rideaux ne sont plus sous tension. Dans cette situation, les rideaux ne peuvent plus être enroulés ou déroulés correctement, et il n’est plus possible de détecter une butée de fin de course du rideau. Par conséquent, il n’est pas possible de réaliser une calibration de l’actionneur. L’actionneur est agencé pour envoyer, dans cette situation d’impossibilité de calibration, un message d’erreur vers une unité de contrôle du véhicule, notamment appelé ECU en anglais.

Le dispositif 1 permet de détecter une anomalie sur le dispositif de régulation, en détectant une casse du système de transmission 5, notamment du câble, de préférence en détectant une impossibilité de calibration de l’actionneur agencé pour actionner ce système de transmission.

Le rideau 2 est souple, enroulable. Il est par exemple formé à l’aide d’une feuille ou un tissé, par exemple avec une matière plastique.

Le câble 15 peut être enroulé sur un enrouleur de câble 30, comme illustré sur la .

Cet enrouleur de câble 30 est monté sur l’arbre d’enroulement/déroulement 6, de manière à pouvoir tourner l’un par rapport à l’autre à l’encontre d’une force de ressort exercée par un ressort 31, notamment un ressort de torsion, logé entre l’arbre 6 et l’enrouleur 30. On voit sur la , en pointillés, des spires 32 de ce ressort 31.

Le ressort 31 comporte une extrémité fixée sur l’enrouleur 30 et une autre extrémité fixée à l’arbre 6, par exemple l’extrémité étant insérée en force dans une encoche respective de l’enrouleur 30 ou de l’arbre 6.

L’enrouleur 30 est une pièce cylindrique creuse qui permet de recevoir le ressort 31 et une portion de l’arbre 6.

Le câble 15 fait un ou plusieurs tours de l’enrouleur 30.

L’invention permet, du fait de cette mise sous tension mécanique de l’enrouleur par rapport à l’arbre du rideau, d’éviter une détente indésirable du rideau et du câble à cause de l’usure et des variations de température éventuelles. L’invention permet également d’éviter, en cas de diamètres différents de l’arbre d’enroulement du rideau et de l’enrouleur, qu’apparaisse un risque que les enroulements entre le câble et le rideau se fassent différemment, sur des amplitudes de rotation différentes.

L’invention permet d’assurer, grâce au ressort, une tension à la fois du câble et du rideau.

Chaque rideau peut être équipé de son enrouleur et de son ressort.

Pendant l’assemblage, une précontrainte est appliquée sur le ressort

L’élément de tension a forcément la structure d’un ressort de torsion.

Il est possible de prévoir un ressort pour un rideau. Il y a ainsi deux ressorts pour le cas de deux rideaux.

Claims (10)

1. Dispositif de régulation (1) d’un flux d’air destiné à circuler à travers un échangeur de chaleur pour véhicule automobile, le dispositif comprenant deux rideaux (2) aptes à se déplacer selon une direction d’ouverture/fermeture, entre une position fermée obturant le passage du flux d’air et une position ouverte laissant passer le flux d’air, ces deux rideaux occupant deux emplacements du dispositif de régulation qui sont séparés par une zone intermédiaire (4) agencée pour recevoir un équipement tel qu’une caméra ou un radar, ce dispositif de régulation comprenant un système de transmission de mouvement (5) agencé pour déplacer les rideaux simultanément.
2. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel chaque rideau (2) est enroulé autour d’un arbre (6) d’enroulement/déroulement, et ces deux arbres sont reliés en rotation entre eux par un cardan (7) du système de transmission de manière à ce qu’ils puissent tourner simultanément.
3. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel le cardan (7) fait partie d’un ensemble d’entrainement (8) comportant un élément d’engrènement (9), par exemple une roue dentée, agencé pour être entrainé par un actionneur, notamment un actionneur électrique, et le cardan est lié en rotation à cet élément d’engrènement (9) de sorte que lorsque l’actionneur est en fonctionnement, l’élément d’engrènement mis en rotation entraine le cardan en rotation, ce qui fait tourner les deux arbres d’enroulement/déroulement.
4. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le système de transmission comporte un organe de tension (15) des rideaux agencé pour exercer une tension sur les rideaux lors de l’ouverture et de la fermeture des rideaux.
5. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel cet organe de tension comporte un câble (15), notamment fait d’un seul morceau ou fait de plusieurs morceaux reliés, et ce câble suit un chemin (16) qui longe un bord libre des rideaux, bord libre (17) qui est opposé à l’arbre d’enroulement/déroulement.
6. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel chaque rideau comporte une gaine (18) qui est placée le long du bord libre, et le câble est logé dans cette gaine de sorte que le câble (15) puisse glisser dans cette gaine.
7. Dispositif selon l’une des deux revendications précédentes, dans lequel le chemin du câble comporte deux tronçons latéraux (19) qui sont de part et d’autre du rideau en position fermé, ces tronçons latéraux étant notamment sensiblement parallèles, et ces tronçons sont le prolongement du chemin (16) de câble qui passe dans le rideau.
8. Dispositif selon l’une des revendications précédentes, dans lequel il comporte deux cadres (20) et chaque rideau est placé dans ce cadre.
9. Dispositif selon la revendication 7 et l’une des autres revendications précédentes, dans lequel, entre chaque tronçon latéral (19) et le rideau associé est disposée au moins une poulie pour orienter le câble qui sort du tronçon latéral vers le rideau (2).
10. Procédé de détection d’une anomalie sur le dispositif de régulation (1) selon l’une des revendications précédentes, comportant l’étape de détecter une casse du système de transmission, notamment du câble, de préférence en détectant une impossibilité de calibration d’un actionneur agencé pour actionner ce système de transmission.