Brevet FR2959471A1 — publié le 20111104

CHASSIS POUR UN VEHICULE HYBRIDE, FORMANT UN CADRE La présente invention concerne un châssis pouvant recevoir un groupe motopropulseur comportant une machine électrique, pour un véhicule hybride, elle concerne aussi un procédé de montage d'un sous-ensemble comprenant ce châssis sur le véhicule, ainsi qu'un véhicule hybride équipé d'un tel châssis. Un type de véhicule hybride connu comporte un groupe motopropulseur comprenant un moteur thermique, disposé à l'avant du véhicule et réalisant la motorisation principale de ce véhicule, et un groupe motopropulseur comprenant une machine électrique installé sur le train arrière, entraînant les roues arrière par deux arbres disposés sensiblement suivant les axes de ces roues. La chaîne de traction électrique comporte successivement la machine électrique qui entraîne par un réducteur de vitesse, un différentiel transmettant le mouvement en le répartissant vers les deux arbres de roue, pour motoriser les roues arrière. Certains de ces véhicules hybrides comportent un train arrière appelé semi-rigide qui a la forme générale d'un « H », comprenant une traverse déformable comportant à chaque extrémité un bras de suspension disposé longitudinalement, qui est lié à cette traverse de manière rigide. L'extrémité avant des bras de suspension est liée à la caisse du véhicule par un pivot permettant un débattement de ces bras pour les mouvements de la suspension. La traverse déformable relie les bras de suspension entre eux, tout en se déformant principalement en torsion pour permettre une certaine indépendance des mouvements de ces bras. Le groupe motopropulseur électrique, suivant une disposition connue présentée notamment dans la demande de brevet français enregistrée sous le numéro 0959420, est maintenu en arrière de la traverse déformable du train arrière, et entre les deux bras de suspension, par un châssis tubulaire fixé sous la caisse du véhicule par des fixations élastiques réalisant une filtration. Le châssis tubulaire forme un cadre disposé suivant un plan sensiblement horizontal, recevant les éléments principaux de la motorisation électrique, notamment le groupe motopropulseur maintenu en dessous de ce cadre, et un bloc comportant les accumulateurs électriques posé au dessus de ce cadre. Le châssis comprend deux tubes transversaux avant et arrière reliés entre eux par deux tubes longitudinaux pour former le cadre, ces tubes transversaux comportant à chaque extrémité une fixation sous la caisse du véhicule. Le tube transversal avant est disposé juste en avant du groupe motopropulseur, et sensiblement en arrière de la traverse déformable. Cette disposition pose des problèmes d'encombrement. Elle ne permet pas en particulier de dégager un espace suffisant au dessus de la traverse déformable pour y disposer des éléments, elle peut gêner par exemple le passage d'un tube d'échappement. La présente invention a notamment pour but d'éviter ces inconvénients de la technique antérieure. Elle propose à cet effet un châssis pour un véhicule hybride, formant un cadre sensiblement plat et horizontal disposé suivant un axe vertical entre le train arrière qui est semi-rigide et la caisse du véhicule, et situé globalement en arrière de la traverse déformable de ce train arrière, ce châssis comprenant des tubes constituant le cadre prévu pour supporter un groupe motopropulseur électrique qui entraîne les roues de ce train arrière, ainsi que des accumulateurs électriques d'alimentation de ce groupe motopropulseur, le cadre comprenant deux tubes transversaux avant et arrière reliés entre eux par des tubes longitudinaux, ces tubes transversaux comportant à chaque extrémité un moyen de fixation sur la caisse du véhicule, caractérisé en ce que la partie centrale du tube transversal avant est disposée au moins en partie en avant de la traverse déformable, et comporte des extrémités qui sont repliées vers l'arrière. Un avantage du châssis selon l'invention est que la partie centrale du tube transversal avant pouvant être déplacée vers l'avant du véhicule grâce à ses extrémités repliées vers l'arrière, qui permettent de disposer les moyens de fixation en arrière de la traverse, on peut facilement dégager un espace au dessus de cette traverse. Le châssis selon l'invention peut en outre comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Suivant une disposition particulière, les extrémités du tube transversal avant sont repliées vers l'arrière suivant un angle proche de 90°. Avantageusement, les moyens de fixation des extrémités du tube transversal avant, sont disposés en arrière de la traverse déformable. Le cadre peut être formé de tubes de section circulaire. Avantageusement, chaque moyen de fixation des extrémités des tubes transversaux, comporte un anneau lié au châssis qui reçoit un élément élastique de liaison. Suivant une disposition particulière du châssis, les tubes transversaux sont reliés entre eux par deux tubes longitudinaux. Avantageusement, la partie centrale du tube transversal avant est disposée juste en arrière du dossier d'une banquette arrière du véhicule. L'invention a aussi pour objet un procédé d'assemblage d'un sous-ensemble comportant un châssis comprenant l'une quelconque des caractéristique précédentes, sous la caisse d'un véhicule, le châssis étant préalablement équipé de ses éléments directement fixés dessus, comprenant notamment le groupe motopropulseur électrique et les accumulateurs électriques d'alimentation de ce groupe motopropulseur, pour former le sous-ensemble qui est ensuite fixé par les moyens de fixations sous la caisse du véhicule. L'invention a de plus pour objet un véhicule automobile hybride comportant un châssis supportant un groupe motopropulseur électrique, ce châssis comprenant l'une quelconque des caractéristiques précédentes. En particulier le véhicule automobile hybride peut disposer d'une motorisation principale du train avant comprenant un moteur thermique, et du groupe motopropulseur électrique qui entraîne les roues arrière, pour permettre une traction hybride de ce véhicule. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d'exemple et de manière non limitative, en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue de dessous d'un sous-ensemble équipé selon l'invention, qui est fixé sous la caisse d'un véhicule hybride ; - la figure 2 est une vue en perspective du châssis seul de ce sous-ensemble ; - la figure 3 est une vue de dessus du sous-ensemble équipé, monté dans le véhicule ; et - la figure 4 est une section de la partie arrière du véhicule, suivant un plan vertical parallèle à l'axe longitudinal de ce véhicule. On notera que sur les différentes figures, l'avant du véhicule est indiqué par une flèche marquée AV. La figure 1 présente un train arrière d'un véhicule hybride, disposant d'une traverse déformable 6 comprenant à chaque extrémité un bras de suspension 8 qui lui est rigidement fixé en un point sensiblement central de ce bras suivant l'axe longitudinal, et comportant une disposition générale en forme de « H ». L'extrémité avant de chaque bras de suspension 8 est reliée par une articulation 10 à la caisse du véhicule, l'extrémité arrière de ces bras supportant le moyeu 12 d'une roue arrière 14. Un réservoir de carburant 16 est placé en avant de la traverse déformable 6, un sous-ensemble 1 comportant un châssis 2 supportant un groupe motopropulseur 4, est disposé globalement en arrière de cette traverse déformable. Le châssis 2 détaillé figure 2, est constitué de tubes de section circulaire formant un cadre sensiblement plat disposé suivant un axe vertical, en dessous du plancher du coffre arrière du véhicule, et au dessus du train arrière 1. Le châssis 2 comprend un tube transversal avant 42 comportant une partie centrale droite, et des extrémités repliées vers l'arrière suivant un angle d'environ 90°, pour venir sensiblement parallèlement à l'axe longitudinal du véhicule. Le tube transversal avant 42 est relié à un tube transversal arrière 48 par deux tubes longitudinaux 46, pour former un cadre rigide. Chaque extrémité des tubes transversaux avant 42 ou arrière 48, comporte un anneau 44 comprenant un axe sensiblement vertical, qui reçoit un élément élastique de liaison permettant une fixation souple sous la caisse du véhicule, pour réaliser un filtrage de vibrations. Le châssis 2 comporte en dessous du plan formé par le cadre, trois supports 40 disposés en triangle, qui supportent par des liaisons élastiques, le groupe motopropulseur 4 comprenant une machine électrique 20 entraînant par une transmission 22 disposant d'un différentiel, deux arbres de roue 24 reliés chacun à une roue 14 du train arrière du véhicule. Ce type de liaison réalise à la fois une liaison simple et efficace du groupe motopropulseur 4, permettant une reprise des efforts dus au couple transmis, ainsi qu'une filtration des vibrations qui peuvent venir du roulage et du fonctionnement de ce groupe motopropulseur. Le groupe motopropulseur 4 est positionné juste en arrière de la traverse déformable 6. La partie centrale droite du tube transversal avant 42 du châssis 2, est disposée sensiblement en avant de la traverse déformable 6, le cintrage de ses extrémités formant un retour vers l'arrière permettant de disposer les anneaux de liaison 44 des extrémités en arrière de cette traverse, ce qui permet de les rendre accessibles par le dessous du véhicule lorsque le train arrière est déjà monté. La partie arrière du châssis 2 supporte de plus par des moyens de fixation non représentés, un module de commande 50 de la machine électrique 20, comprenant l'électronique de puissance ainsi que l'électronique de gestion de cette machine. Le module de commande 50 est situé juste en arrière de la machine électrique 20, il lui est relié par des câbles électriques 52 permettant de passer la puissance électrique. Le volume restant disponible en arrière du groupe motopropulseur 4 et de l'autre côté du module de commande 50, est occupé par un silencieux 54 du circuit d'échappement du moteur thermique. Une traverse arrière de sécurité 56 vient en arrière du module de commande 50 et du silencieux 54, pour supporter un pare-choc arrière non représenté. Les figures 3 et 4 présentent les accumulateurs électriques 60 formant un volume parallélépipédique relativement plat, qui est posé sur le dessus du châssis 2. Ce volume est limité vers l'avant par un panneau 66 situé juste en arrière du dossier 62 de la banquette arrière du véhicule, il est limité vers l'arrière par le module de commande 50, et sur le dessus par un panneau 68 formant le fond du coffre arrière du véhicule. On notera sur la section longitudinale du véhicule de la figure 4, que la partie centrale du tube transversal avant 42 disposée juste en arrière du dossier 62 de la banquette arrière, et au moins en partie en avant de la traverse déformable 6, dégage un espace en dessous des accumulateurs électriques 60 qui permet au tube d'échappement relié au silencieux 54, en partant de l'avant du véhicule, de monter près de ces accumulateurs pour passer au dessus de cette traverse. D'une manière générale le sous-ensemble 1 comprenant le châssis 2 supportant directement le groupe motopropulseur 4, le module de commande 50 et les accumulateurs électriques 60, forme un ensemble compact permettant de réduire le poids. Ce sous-ensemble 1 est avantageusement préparé au préalable dans un atelier avec du personnel spécialisé, sur une chaîne de montage des composants spécifiques pour le véhicule hybride, les liaisons électriques de puissance entre ces éléments étant déjà établies. On peut aussi pratiquer des tests permettant de s'assurer du bon fonctionnement du sous-ensemble 1. Ensuite le sous-ensemble 1 est disposé sur un support venant sur la ligne d'assemblage du véhicule, puis mis en place en une seule opération sous la caisse de ce véhicule, et fixé, ce qui permet de réaliser un montage simple et rapide. Le sous-ensemble 1 comprenant les principaux éléments électriques, est aussi utile en cas de maintenance, l'ensemble pouvant facilement être déposé pour réaliser des travaux, puis testé avant d'être remonté. Le sous-ensemble 1 supportant les principaux éléments du véhicule hybride, permet de s'adapter sur un véhicule conventionnel avec un minimum de modifications. Le véhicule hybride peut être assemblé sur les mêmes lignes d'assemblage que le véhicule conventionnel, la gamme d'assemblage étant relativement peu modifiée. REVENDICATIONS1 û Châssis (2) pour un véhicule hybride, formant un cadre sensiblement plat et horizontal, disposé suivant un axe vertical entre le train arrière qui est semi-rigide et la caisse du véhicule, et situé globalement en arrière de la traverse déformable (6) de ce train arrière, ce châssis comprenant des tubes constituant le cadre prévu pour supporter un groupe motopropulseur électrique (4) qui entraîne les roues (14) de ce train arrière, ainsi que des accumulateurs électriques (60) d'alimentation de ce groupe motopropulseur, le cadre comprenant deux tubes transversaux avant (42) et arrière (48) reliés entre eux par des tubes longitudinaux (46), ces tubes transversaux comportant à chaque extrémité un moyen de fixation (44) sur la caisse du véhicule, caractérisé en ce que la partie centrale du tube transversal avant (42) est disposée au moins en partie en avant de la traverse déformable (6), et comporte des extrémités qui sont repliées vers l'arrière. 2 û Châssis pour un véhicule hybride suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les extrémités du tube transversal avant (42), sont repliées vers l'arrière suivant un angle proche de 90°. 3 û Châssis pour un véhicule hybride suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de fixation (44) des extrémités du tube transversal avant (42), sont disposés en arrière de la traverse déformable (6). 4 û Châssis pour un véhicule hybride suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le cadre est formé de tubes de section circulaire. 5 û Châssis pour un véhicule hybride suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque moyen de fixation des extrémités des tubes transversaux (42, 48), comporte un anneau (44) lié au châssis, qui reçoit un élément élastique de liaison.6 ù Châssis pour un véhicule hybride suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les tubes transversaux (42, 48) sont reliés entre eux par deux tubes longitudinaux (46). 7 ù Châssis pour un véhicule hybride suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie centrale du tube transversal avant (42), est disposée juste en arrière du dossier (62) d'une banquette arrière du véhicule. 8 ù Procédé d'assemblage d'un sous-ensemble (1) comprenant un châssis (2) réalisé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, sous la caisse d'un véhicule, caractérisé en ce que le châssis est préalablement équipé de ses éléments directement fixés dessus, comprenant notamment le groupe motopropulseur électrique (4) et les accumulateurs électriques (60) d'alimentation de ce groupe motopropulseur, pour former le sous-ensemble qui est ensuite fixé par les moyens de fixations (44) sous la caisse du véhicule. 9 - Véhicule automobile hybride comportant un châssis (2) supportant un groupe motopropulseur électrique (1), caractérisé en ce que ce châssis est réalisé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7. 10 - Véhicule automobile hybride suivant la revendication 9, caractérisé en ce qu'il dispose d'une motorisation principale du train avant comprenant un moteur thermique, et du groupe motopropulseur électrique (1) qui entraîne les roues arrière, pour permettre une traction hybride de ce véhicule.