Brevet FR3028832A1 — publié le 20160527

PROCEDE D'ASSEMBLAGE D'UN VEHICULE HYBRIDE ET SUPPORT DES EQUIPEMENTS DE MOTORISATION ELECTRIQUES Le domaine de l'invention concerne un procédé d'assemblage d'un véhicule automobile hybride ou électrique et un support d'équipements de motorisation électriques. Un véhicule hybride est généralement une version spécifique d'un modèle de véhicule à motorisation essence ou diesel. La version hybride comprend des équipements de motorisation supplémentaires. On peut citer parmi ces équipements la batterie, le convertisseur de courant, le pulseur, un tuyau de raccordement entre le pulseur et la batterie et le câblage électrique. Ces équipements de motorisation électriques sont regroupés dans le véhicule soit sous le plancher de l'habitacle, soit sous le coffre arrière. L'assemblage de la version hybride du véhicule requière des adaptations du processus d'assemblage pour le montage des équipements de motorisation électriques. Il est problématique car il nécessite une ligne d'assemblage particulière puisque des moyens de fixation spécifiques aux équipements de motorisation électriques doivent être posés sur la caisse de structure dés l'étape de ferrage de la caisse de structure. Ces adaptations du processus d'assemblage augmentent fortement le coût de production des véhicules hybrides. En raison de ces problèmes, la demanderesse a déjà déposé par le passé le brevet français FR2982566B1 décrivant un véhicule modulaire et un procédé de montage du véhicule visant rationaliser le processus industriel. Bien que cette solution améliore le processus industriel, celui-ci nécessite tout de même des étapes 3028832 2 spécifiques aux équipements de motorisation électriques durant la phase de ferrage. Il doit être prévu des pièces de fixation des équipements électriques sur la caisse de structure. De plus, leur montage doit être réalisé individuellement lors de 5 la quatrième phase d'assemblage et requière de la part de l'opérateur du temps de pose supplémentaire se répercutant sur le coût global du véhicule. Il existe donc un besoin d'améliorer les phases d'assemblage spécifiques au montage des équipements de 10 motorisation électriques. En particulier, il est recherché de faciliter la pose des équipements électriques et de rationaliser le processus industriel de fabrication d'un véhicule hybride ou électrique. Plus précisément, l'invention concerne un procédé 15 d'assemblage d'un véhicule automobile comprenant un groupe motopropulseur hybride ou tout électrique. Selon l'invention, le procédé d'assemblage comprend les étapes successives suivantes : - L'assemblage d'équipements de motorisation 20 électriques du groupe motopropulseur sur un support dans un premier poste de montage des équipements, - L'approvisionnement du support et des équipements par un dispositif robotique de manipulation du premier poste de montage vers un deuxième poste de montage d'une caisse de 25 structure du véhicule, - La pose du support sur la caisse de structure dans le deuxième poste de montage. De préférence, l'approvisionnement comprend la saisie du support par le dispositif robotique de manipulation au 30 niveau d'aménagements de saisie du support. 3028832 3 Selon une variante, pendant la pose, les équipements sont montés suspendus entre le support et la caisse de structure de sorte que le support exerce également le rôle de plancher de l'habitacle du véhicule. 5 De préférence, dans le deuxième poste de montage, le support est recouvert d'une couche de protection, par exemple un tapis ou un isolant phonique. Selon une autre variante, le procédé comprend également le retournement du support pour que le support soit posé sur 10 la caisse de structure et pour que les équipements soient disposés au-dessus du support dans le véhicule. L'invention prévoit également un support d'équipements de motorisation électriques pour un véhicule comprenant un groupe motopropulseur hybride ou tout électrique et destiné à 15 être monté sur une caisse de structure du véhicule. Selon l'invention le support comprend des moyens de fixation des équipements de motorisation électriques, des moyens de rigidification du support permettant l'approvisionnement du support assemblé avec les équipements de motorisation 20 électriques et des aménagements du support pour la saisie par un dispositif robotique de manipulation et pour l'approvisionnement du support et des équipements de motorisation électriques. De préférence, les moyens de fixation sont agencés pour 25 que les équipements de motorisation électriques soient montés suspendus entre le support et la caisse de structure. De préférence, les équipements de motorisation électriques comprennent des moyens d'amortissement pour amortir des vibrations de la caisse de structure du véhicule. 30 Il est prévu un véhicule automobile comprenant un groupe motopropulseur hybride ou tout électrique et un support 3028832 4 d'équipement de motorisation électriques, et le support est conforme à l'une quelconque des variantes citées précédemment. Grâce à l'invention, le processus industriel de fabrication spécifique à un véhicule hybride ou électrique 5 peut être différencié sur le poste de montage final d'assemblage grâce à l'utilisation du support des équipements de la motorisation électrique. L'invention permet d'éviter d'avoir des diversités majeures sur la conception de la caisse de structure nue 10 (caisse peinte avant le montage des organes mécaniques et des équipements divers). Ainsi, il n'est pas nécessaire de préparer une caisse nue spécifique pour les motorisations hybrides. Par ailleurs, le support ayant la fonction de double 15 plancher permet aussi de gagner de l'espace dans le véhicule. Il est possible d'installer une batterie plus importante. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit de modes de réalisation de 20 l'invention donnés à titre d'exemples nullement limitatifs et illustrés par les dessins annexés, dans lesquels : La figure 1 représente un schéma du support des équipements électriques d'un groupe motopropulseur hybride ou électrique et son agencement avec la caisse de structure sous 25 le plancher de l'habitacle du véhicule. La figure 2 représente plus précisément un mode de réalisation du support des équipements de motorisation électriques. 3028832 5 La figure 3 représente le support assemblé avec les équipements de motorisation électriques lorsqu'il est approvisionné au poste de montage du véhicule automobile. La figure 4 représente une caisse de structure 5 assemblée avec deux supports d'équipements de motorisation électriques. La figure 5 représente un schéma simplifié du processus d'assemblage du véhicule dans une usine, en particulier pour le montage du support des équipements de motorisation 10 électriques sur la caisse de structure. L'invention concerne un support d'équipements de motorisation électriques permettant de simplifier leur montage dans la caisse de structure du véhicule lors de l'assemblage dans l'usine. L'invention s'applique aux véhicules automobiles 15 ayant un groupe motopropulseur comprenant des équipements de motorisation électriques, par exemple un véhicule hybride ou un véhicule électrique. La figure 1 représente plus précisément un mode d'agencement d'un support 2 et des équipements de motorisation 20 électriques 10 dans la caisse de structure 1 d'un véhicule hybride. Les équipements de motorisation électriques 10 comprennent une batterie, un pulseur, un convertisseur de tension continue, un tuyau de raccordement de la batterie avec le pulseur et le câblage électrique. Ces équipements ne 25 constituent pas une liste limitative des équipements pouvant être assemblés avec le support 2, dans d'autres modes de réalisation, moins d'équipements sont suffisants ou d'autres équipements supplémentaires peuvent être nécessaires. Les équipements de motorisation électriques 10 sont 30 montés dans l'habitacle du véhicule sous le plancher dans la cave à pied ou sous l'espace du coffre arrière. 3028832 6 Le support 2 comprend une surface plane 25 ayant un profil dont la forme est prévue pour recevoir les équipements 10. Des moyens de fixation 42 et 43 sur la surface plane 25 permettent d'assembler les équipements 10 avec le support 2. 5 sont montés 42, 43 sont électriques Dans ce mode de suspendus dans le agencés pour que 10 soient montés structure 1. Ils réalisation, les équipements 10 véhicule. Les moyens de fixation les équipements de motorisation suspendus entre le support 2 et la caisse de sont dimensionnés et disposés pour résister 10 au poids des équipements 10 lorsque ceux-ci sont suspendus. Dans une variante, le support 2 et les équipements 10 sont posés en retournement, c'est à dire que la forme du support 2 épouse la forme de la caisse de structure 1 et les équipements sont posés sur le support 2. Il doit être alors 15 prévu un carter de protection qui recouvre les équipements 10. Ce mode de réalisation est envisagé pour un emplacement des équipements 10 dans le coffre arrière du véhicule. Par ailleurs, le support 2 comprend également des languettes périphériques longitudinales 23 et 24 prévues pour 20 faire la liaison avec la caisse de structure 1 du véhicule de part et d'autre de la surface plane 25. Les languettes périphériques sont destinées à héberger des moyens de fixation 41 et 44 pour fixer le support 2 à la caisse de structure 1. Elles forment des équerres pour atteindre le profil de la 25 caisse de structure 1. Les languettes 23, 24 peuvent être obtenues par emboutissage lors de la fabrication de la tôle du support 2. Dans une variante, les languettes 23, 24 peuvent être des pièces individuelles assemblées avec le support 2. 30 L'utilisation de languettes séparées permet de différencier le support 2 lors de la dernière étape d'assemblage du véhicule, en fonction du choix de la zone de pose des équipements 10 3028832 7 dans le véhicule. Avant la pose du support 2 équipé des équipements de motorisation électriques sur la caisse de structure, les languettes peuvent être posées préalablement sur la caisse de structure 1 pour recevoir le support 2 qui 5 est alors de la forme d'une planche plane 25 uniquement. Par ailleurs, des moyens d'amortissement 51, 52 sont positionnés sous les équipements 10 pour amortir des vibrations de la caisse de structure 1 du véhicule. Ces moyens d'amortissement peuvent être des pièces élastomères ou des 10 ressorts ayant des propriétés mécaniques d'absorption de vibrations. De plus, le support 2 est recouvert d'une couche de protection 3, par exemple un tapis ou isolant phonique. Il est important de noter que le support 2, une fois fixé à la caisse 15 de structure 1, a la fonction de faux plancher pour les passagers du véhicule. Sa structure est prévue pour résister aux contraintes de poids des passagers. Dans ce but, le support 2 comprend des moyens de rigidification formés par des nervures 21, 22 longitudinales. 20 Ces nervures 21, 22 sont présentes sur la surface plane du support 2 recevant les équipements 10. Les nervures permettent de rigidifier le support 2 d'une part pour supporter le poids des passagers du véhicule, et d'autre part pour supporter les poids des équipements 10. Concernant ce dernier point, la 25 rigidité doit supporter le poids des équipements lors de l'approvisionnement du support assemblé avec les équipements jusqu'au poste de montage, et une fois le support 2 assemblé sur la caisse de structure la rigidité permet de supporter les équipements 10 en suspension. Les amortissements 51, 52 30 permettent en plus de réduire cette dernière sollicitation. 3028832 8 Les nervures permettent de réduire l'épaisseur de la tôle du support 2. Dans ce mode de réalisation, la tôle est métallique et peut présenter une épaisseur d'environ 1mm. Le support 2 comprend en outre des aménagements 5 latéraux 61, 62 (visibles sur la figure 2) pour la saisie par un dispositif robotique de manipulation 7 et pour l'approvisionnement du support 2 et des équipements de motorisation électriques 10 jusqu'au poste de montage du véhicule. Ces aménagements sont disposés sur les flancs 10 latéraux du support 2. Les nervures de rigidification 21, 22 s'étendent entre les aménagements de saisie 61, 62 pour permettre le transport du support 2 assemblé avec les équipements 10. Ces nervures empêchent le pliage de la tôle pouvant résulter du poids des équipements 10 lorsque ceux-ci 15 sont suspendus. La figure 2 représente un mode de réalisation du support 2 nu, c'est à dire qu'il est alors non assemblé avec les équipements 10 et non posé sur la caisse de structure. La pièce peut être par exemple en attente d'assemblage avec les 20 équipements 10 sur le poste de montage dédié aux équipements de motorisation électriques des versions hybrides du véhicule. La surface plane 25 comprend deux nervures 21, 22 s'étendant longitudinalement. Sur les bords latéraux les aménagements de saisie 61, 62 permettent à un dispositif robotique de 25 manipulation d'approvisionner le support 2 du poste de montage dédié aux équipements de motorisation électriques vers le poste de montage final du véhicule, où le reste des équipements sont également assemblés sur la caisse de structure 1. La tôle du support 2 comprend des languettes 30 longitudinales 23, 24 pour la fixation du support 2 sur la caisse de structure 1. 3028832 9 La pièce de support 2 est modulaire en fonction du véhicule et de la zone de pose des équipements. En fonction de la version du véhicule, la forme du support 2 peut changer. L'avantage de l'invention est de différencier l'assemblage des 5 équipements 10 sur un poste de montage dédié qui n'impacte pas l'ensemble de la chaine d'assemblage. Dans une autre variante, le support 2 peut comprendre seulement une surface plane pour fixer les équipements et les languettes sont remplacées par des équerres séparées. Dans ce 10 cas-ci, la différenciation est alors réalisée sur le poste de montage de la caisse de structure 1. La figure 3 représente le support 2 assemblé avec des équipements de motorisation électriques comprenant la batterie 81 et le pulseur 82 visibles sur la figure. Le dispositif 15 robotique de manipulation 7 a saisi le support 2 sur les flancs latéraux par les aménagements de saisie 61, 62. Grâce aux nervures 21, 22 du support, les équipements sont transportés suspendus lors de l'approvisionnement. La figure 4 représente la caisse de structure 1 du 20 véhicule. La caisse de structure comprend deux zones de pose 401, 402 des équipements de motorisation électriques 10, soit dans la cave à pied 401, soit au niveau du coffre arrière 402. Dans ce mode de réalisation, le support 2 forme le faux plancher dans l'habitacle et dans le coffre arrière. 25 La figure 5 est un schéma de représentation d'un mode de procédé d'assemblage du véhicule automobile dans une usine de fabrication. Les postes de montage 101, 102, 103, 104 et 105 sont représentés par des zones en pointillées. La distribution des opérations entre les postes 101, 102, 103, 30 104 n'est pas limitative. 3028832 10 Selon ce mode de procédé d'assemblage, le poste de montage 101 est un poste d'emboutissage des tôles. Le poste de montage 102 est un poste de ferrage des tôles. La caisse de structure 1 et des moyens de fixation sont notamment préparés 5 sur ce poste. En particulier, des moyens de fixations génériques prévus sur la caisse de structure peuvent accueillir les fixations du support des équipements de motorisation électriques. Le poste de montage 103 correspond à la pose de la 10 peinture sur le véhicule. Le poste de montage 104 correspond au poste d'assemblage des équipements sur la caisse de structure 1. Le groupe motopropulseur, les portes et le pare-brise sont montés sur ce poste de montage. Dans le cas d'un véhicule hybride, un 15 moteur thermique MTH et une ou plusieurs machines électriques MEL sont montés sur la caisse de structure. Le poste de montage 105 est un poste de montage séparé de la ligne de production formée par les poste 101, 102, 103, 104 utilisés quel que soit la version du véhicule (motorisation thermique, 20 hybride, électrique). Le poste de montage 105 est dédié à l'assemblage des équipements de motorisation électriques 10 sur le support 2. Le poste est adapté pour faciliter la fixation des équipements 10 sur le support 2 et évite d'opérer cette phase 25 l'intérieur de la caisse de structure. L'opération de fixation de chacun des équipements est ainsi facilitée. Ainsi, en parallèle, le procédé d'assemblage comprend : - l'assemblage 1041 des équipements de motorisation électriques 10 du groupe motopropulseur sur le support 2 dans 30 le poste de montage 105 des équipements 10, 3028832 11 - l'approvisionnement 1042 du support 2 et des équipements 10 par le dispositif robotique de manipulation 7 du poste de montage 105 vers le poste de montage 104 de la caisse de structure 1 du véhicule, 5 - la pose 1043 du support 2 sur la caisse de structure 1 dans le poste de montage 104. Selon une variante, pendant la pose 1043, les équipements 10 sont montés suspendus entre le support 2 et la caisse de structure 1 de sorte que le support 2 exerce 10 également le rôle de plancher de l'habitacle du véhicule. Une couche de protection 3 est ensuite posée sur le support 2, par exemple un tapis ou un matériau d'isolation phonique. Les équipements sont posés soient dans la cave à pied soit dans le coffre du véhicule. Il n'est alors pas nécessaire d'utiliser 15 un carter de protection. Cela permet de gagner de l'espace, car le nombre de jeux est réduit du fait du moindre nombre de pièces d'assemblage. Il est alors possible de dimensionner une batterie plus importante augmentant ainsi les performances du véhicule. 20 Dans une autre variante, le procédé d'assemblage comprend le retournement du support 2 pour que le support 2 soit posé sur la caisse de structure 1 et pour que les équipements 10 soient disposés au-dessus du support 2 dans le véhicule. Par exemple pour un espace réduit dans la zone du 25 coffre, pour palier à des silhouettes ayant de plus petits porte à faux, le support 2 et les équipements 10 sont agencés pour s'intégrer autour d'un tunnel mais également pour laisser passer une roue de secours dans le coffre. Grâce à l'invention, la caisse de structure 1 qui sort 30 du poste de ferrage 102 est la même, que ce soit pour une version diesel, essence, hybride ou électrique du véhicule. La différenciation est permise grâce à l'utilisation du support 2 3028832 12 des équipements 10 qui est assemblé au même moment que l'ensemble des équipements du véhicule. La pose des équipements 10 est par ailleurs facilitée par la manipulation du support 2 aidée par le dispositif robotique de 5 manipulation. Lors de l'assemblage sur le poste de montage final 104 il ne reste plus qu'à poser les éléments de fixations entre le support 2 et la caisse de structure 1. Grâce à l'invention, la caisse de structure 1 comprend des éléments de fixation génériques pour toutes les versions 10 du véhicule agencés pour recevoir plusieurs configurations de supports. Lors du montage du support 2, celui-ci pourra être monté sur les fixations existantes de la caisse de structure 1 quelle que soit la version du support 2. Ainsi, l'invention permet de diminuer le coût de la 15 fabrication d'un véhicule hybride, des diversités et également facilite la mise au point. Le support est spécifique pour chaque implantation, il peut donc être dimensionné pour répondre aux différentes exigences liées à son environnement. L'invention peut également s'appliquer à l'implantation des 20 équipements électriques d'un véhicule électrique, notamment pour la pose de la batterie et des convertisseurs de tension. REVENDICATIONS1. Procédé d'assemblage d'un véhicule automobile 5 comprenant un groupe motopropulseur hybride ou tout électrique, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes successives suivantes : - l'assemblage (1041) d'équipements de motorisation électriques (10) du groupe motopropulseur sur un support (2) 10 dans un premier poste de montage (105) des équipements (10), - l'approvisionnement (1042) du support (2) et des équipements (10) par un dispositif robotique de manipulation (7) du premier poste de montage (105) vers un deuxième poste de montage (104) d'une caisse de structure (1) du véhicule, 15 - la pose (1043) du support (2) sur la caisse de structure (1) dans le deuxième poste de montage (104). 2. Procédé d'assemble selon la revendication 1, caractérisé en ce l'approvisionnement (1042) comprend la saisie du support (2) par le dispositif robotique de 20 manipulation (7) au niveau d'aménagements de saisie (61, 62) du support (2). 3. Procédé d'assemblage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, pendant la pose (1043), les équipements (10) sont montés suspendus entre le support (2) et la caisse 25 de structure (1) de sorte que le support (2) exerce également le rôle de plancher de l'habitacle du véhicule. 4. Procédé d'assemblage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, dans le deuxième poste de montage (104), le support (2) est recouvert d'une 3028832 14 couche de protection (3), par exemple un tapis ou un isolant phonique. 5. Procédé d'assemblage selon la revendication 1 à 2, caractérisé en ce qu'il comprend également le retournement du support (2) pour que le support (2) soit posé sur la caisse de structure (1) et pour que les équipements (10) soient disposés au-dessus du support (2) dans le véhicule. 6. Support (2) d'équipements de motorisation électriques (10) pour un véhicule comprenant un groupe motopropulseur hybride ou tout électrique et destiné à être monté sur une caisse de structure (1) du véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de fixation (42, 43) des équipements de motorisation électriques (10), des moyens de rigidification (21, 22) du support (2) permettant l'approvisionnement du support (2) assemblé avec les équipements de motorisation électriques (10) et des aménagements (61, 62) du support (2) pour la saisie par un dispositif robotique de manipulation (7) et pour l'approvisionnement du support (2) et des équipements de motorisation électriques (10). 7. Support selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de fixation (42, 43) sont agencés pour que les équipements de motorisation électriques (10) soient montés suspendus entre le support (2) et la caisse de structure (1). 8. Support selon la revendication 7, caractérisé en ce que les équipements de motorisation électriques (10) comprennent des moyens d'amortissement (51, 52) pour amortir des vibrations de la caisse de structure (1) du véhicule. 9. Véhicule automobile comprenant un groupe 30 motopropulseur hybride ou tout électrique et un support d'équipement de motorisation électriques (2), caractérisé en 3028832 15 ce que le support est conforme à l'une quelconque des revendications 6 à 8.