Brevet FR3073192A1 — publié le 20190510

SUSPENTE D'ECHAPPEMENT INTEGRANT UN SYSTEME PYROTECHNIQUE [0001] La présente invention porte sur une suspente d'échappement intégrant un système pyrotechnique. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse pour protéger un équipement sensible du véhicule, tel qu'un module de batterie, susceptible d'être endommagé par le silencieux en cas d'impact sur le véhicule. [0002] Les véhicules hybrides et électriques embarquent des équipements sensibles et onéreux que les constructeurs cherchent à protéger des impacts, c'est le cas notamment des modules de batterie de traction. Dans certains véhicules, le module de batterie est installé à l'arrière du véhicule à proximité du pare-chocs en étant intercalé entre le train arrière du véhicule, considéré comme étant un élément non déformable, et le pare-chocs arrière, considéré comme étant un élément déformable en cas d'impact arrière. En cas de collision, il arrive que le pare-chocs arrière se déplace ou se déforme. Cette situation est susceptible de provoquer un endommagement du module de batterie. [0003] Il est connu de l'état de la technique des solutions visant à absorber l'énergie d'impact en cas de collision du véhicule. Par exemple, le document US9409601B2 enseigne l'utilisation d'un moyen de détection d'un impact déclenchant des charges explosives de vis de fixation du train de roues afin de libérer partiellement le train de roues du châssis. Une fois la liaison rompue, cette solution permet un déplacement du train de roues vers l'arrière du véhicule sous l'action de la force de l'impact. Le déplacement du train de roues permet de libérer de l'espace dans le compartiment moteur pour une meilleure absorption du choc et une meilleure protection des passagers. Cependant, cette solution ne permet pas de préserver certains équipements sensibles lors de l'impact, comme le module de batterie du véhicule hybride. [0004] L'invention vise à remédier efficacement à cet inconvénient en proposant un véhicule automobile comportant: - un châssis, - un silencieux d'échappement fixé au châssis par l'intermédiaire d'une suspente d'échappement, et - un équipement sensible, 2 - le silencieux et l'équipement sensible étant disposés en vis-à-vis l'un de l'autre sous le châssis, - le silencieux étant susceptible de suivre, en cas d'impact, une trajectoire de choc pouvant endommager l'équipement sensible, 5 caractérisé en ce qu'il comporte en outre un système pyrotechnique couplé à la suspente d'échappement, ledit système pyrotechnique étant apte à exercer, en cas de détection d'un impact, une force de poussée sur le silencieux de manière à dévier ledit silencieux de sa trajectoire de choc. [0005] L'invention permet ainsi de protéger le module de batterie pour les véhicules 10 hybrides en modifiant la trajectoire de choc du silencieux disposé à proximité. L'utilisation astucieuse d'un système pyrotechnique à sac gonflable, tel que ceux utilisés dans l'habitacle du véhicule, permet de faciliter l'implantation du système sous la caisse du véhicule. L'invention a également pour avantage de préserver le module de batterie afin d'éviter un risque sécuritaire en cas de fort endommagement qui atteindrait les cellules de la batterie 15 et qui pourrait causer par exemple un incendie ou une fuite de liquide. [0006] Selon une réalisation, le système pyrotechnique est apte à exercer la force de poussée sur le silencieux vers le bas du véhicule jusqu'à déplacer le silencieux sous l'équipement sensible. [0007] Selon une réalisation, le système pyrotechnique comporte un sac gonflable et un 20 dispositif de gonflage du sac gonflable. [0008] Selon une réalisation, le sac gonflable est interposé entre la suspente d'échappement et le châssis. [0009] Selon une réalisation, le sac gonflable est disposé dans un évidement ménagé dans une semelle de la suspente d'échappement. 25 [0010] Selon une réalisation, la suspente d'échappement est fixée au châssis par des moyens de fixation aptes à désolidariser le silencieux par rapport du châssis sous l'action de la force de poussée. [0011] Selon une réalisation, les moyens de fixation sont sécables sous l'action de la force de poussée. 30 [0012] Selon une réalisation, le sac gonflable est disposé entre deux moyens de fixation. 3 [0013] Selon une réalisation, le véhicule comporte un moyen de détection d'un impact sur le véhicule apte à déclencher directement ou indirectement le système pyrotechnique lors de la détection d'un impact. [0014] Selon une réalisation, l'équipement sensible est un module de batterie. 5 [0015] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent données à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention. [0016] La figure 1 est une représentation schématique d'un véhicule automobile conforme à l'invention intégrant un système pyrotechnique pour protéger un module de batterie lors 10 d'un choc arrière notamment; [0017] Les figures 2a et 2b sont des représentations schématiques détaillées de l'agencement du système pyrotechnique et du silencieux respectivement avant et après un impact sur le pare-chocs arrière. [0018] Les éléments identiques, similaires, ou analogues conservent les mêmes 15 références d'une figure à l'autre. [0019] La figure 1 représente un véhicule automobile hybride 10 comportant un moteur thermique 11 disposé en partie avant du véhicule 10 dans le compartiment moteur. Les gaz de combustion du moteur thermique 11 sont évacués par une ligne d'échappement 12 des gaz de combustion qui s'étend de la sortie des cylindres de combustion du moteur thermique 20 11 jusqu'à un orifice disposé en arrière du véhicule 10 au niveau d'un pare-chocs arrière 14. [0020] La ligne d'échappement 12 comporte plusieurs organes de traitement des gaz qui ne feront pas l'objet d'une description détaillée. Dans cette configuration du véhicule 10, la ligne d'échappement 12 comporte notamment un silencieux 15, de forme sensiblement cylindrique, qui s'étend dans la direction transversale du véhicule 10, parallèlement au pare- 25 chocs arrière 14. [0021] Comme cela est représenté sur les figures 2a et 2b, le silencieux 15 est fixé au châssis 16 par l'intermédiaire d'une suspente d'échappement 17. A cet effet, le silencieux 15 comporte un crochet 19, par exemple soudé au silencieux 15. Le crochet 19 est lié mécaniquement à la suspente 17 fixée au châssis 16 du véhicule 10. La suspente 17 est 30 notamment disposée sous le compartiment du coffre du véhicule 10. 4 [0022] Par ailleurs, le véhicule 10 comporte également un équipement sensible 21, par exemple un module de batterie, pour fournir de l'énergie à une machine électrique de traction et le cas échéant stocker une énergie électrique générée par cette machine lorsque cette dernière fonctionne en mode générateur. Le module de batterie 21 est disposé dans 5 cette configuration sous le compartiment du coffre du véhicule 10, à proximité et en vis-à- vis du silencieux 15. On notera que les équipements montés dans la partie arrière du véhicule 10 sont disposés dans l'ordre suivant après le pare-chocs arrière 14 selon la direction longitudinale du véhicule 10, dans le sens allant de l'arrière vers l'avant : le silencieux 15 puis, directement en vis-à-vis, le module de batterie 21, puis un train de roue 10 arrière 23 du véhicule 10, ce dernier étant considéré comme non déformable et non déplaçable de sa position de montage initiale sur le châssis 16 du véhicule 10. [0023] Lors d'un impact intervenant à l'arrière du véhicule 10, le silencieux 15 est susceptible de suivre une trajectoire de choc TRC pouvant endommager le module de batterie 21, de par sa déformation ou son déplacement résultant du choc, et du fait de la 15 prise en étau du module de batterie 21 entre le silencieux 15 et le train de roue arrière 23 non déformable. [0024] L'invention vise à protéger le module de batterie 21 d'un impact ayant une force de choc FC intervenant à l'arrière du véhicule 10 selon une direction longitudinale du véhicule 10. 20 [0025] A cet effet, le véhicule 10 comporte un système pyrotechnique 26 couplé à la suspente d'échappement 17. La fonction du système pyrotechnique 26 est de dévier le silencieux 15 de sa trajectoire de choc TRC en cas d'impact arrière sur le véhicule 10 pour éviter un choc entre le silencieux 15 et le module de batterie 21. A cet effet, le système pyrotechnique 26 est apte à exercer, en cas de détection d'un impact, une force de poussée 25 FP déplaçant le silencieux 15 vers le bas du véhicule 10 jusqu'à ce que le silencieux 15 passe sous le module de batterie 21. L'invention exploite ainsi l'espace vide sous caisse pour modifier la trajectoire de choc TRC. [0026] Comme on peut le voir sur la figure 2a, le système pyrotechnique 26 comporte un sac gonflable 27 et un dispositif de gonflage du sac 28 par génération d'un gaz à l'intérieur 30 du sac 27, à l'instar des systèmes de protection de l'habitacle dits de type "Airbag" en anglais. La force de poussée FP correspond à la force de gonflage du sac 27 utilisée pour déplacer le silencieux 15. Avantageusement, le sac gonflable 27 est interposé entre la 5 suspente d'échappement 17 et le châssis 16. Le sac gonflable 27 est par exemple disposé dans un évidement 29 ménagé dans une semelle de la suspente 17. [0027] En outre, la suspente d'échappement 17 est fixée au châssis 16, en l'occurrence à un longeron 31, par des moyens de fixation 32 aptes à désolidariser la suspente 17, et donc 5 le silencieux 15, par rapport du châssis 16 sous l'action de la force de poussée FP. Les moyens de fixation 32 sont sécables sous l'action de la force de poussée FP notamment du fait de la présence d'une zone de faiblesse mécanique au niveau des moyens de fixation 32, par exemple une réduction de section ménagée dans une vis. De préférence, le sac gonflable 27 est disposé entre deux moyens de fixation 32. 10 [0028] Les moyens de fixation 32 sont constitués par exemple par des vis ou en variante par des goujons ou des tirants de fixation. Les moyens de fixation 32 pourront également être constitués par des moyens de collage, de soudage, ou tout autre moyen adapté à l'application. [0029] Pour l'arbitrage du déclenchement de la force de poussée FP, le véhicule 10 15 comporte un moyen de détection 33 d'un impact sur le véhicule 10, qui peut être constitué d'un ou de plusieurs capteurs aptes à détecter un impact sur le pare-chocs arrière 14, par exemple du type des moyens de détection utilisés conventionnellement pour déclencher un dispositif de gonflage de sac 28 dans l'habitacle du véhicule 10, ou du type radar, caméra ou détecteur à distance. Le moyen de détection 33 est apte à déclencher directement le 20 système pyrotechnique 26, ou indirectement en informant un dispositif de contrôle dont une fonction de protection est l'arbitrage du déclenchement du système pyrotechnique 26. Le dispositif de contrôle est par exemple le calculateur du groupe motopropulseur du véhicule 10 ou un calculateur dédié à la fonction de protection du module de batterie 21. [0030] On décrit ci-après, en référence avec les figures 2a et 2b, le fonctionnement du 25 système pyrotechnique 26 permettant de protéger le module de batterie 21 lors d'un choc. [0031] Comme cela est représenté sur la figure 2a, à l'état initial, c'est-à-dire avant le choc, le sac 27 disposé entre le longeron 31 et la suspente 17 est à l'état replié. [0032] Comme cela est représenté sur la figure 2b, lors de la détection d'un impact par le moyen de détection 33, le système 26 assure un gonflage du sac 27 et cette force de 30 gonflage exerce la force de poussée FP sur la suspente 17. Le système pyrotechnique 26 entraîne alors une suppression de la fonction de fixation de la suspente 17 par rupture des 6 moyens de fixation 32, et sous l'effort de gonflage du sac 27, la suspente 17 est projetée vers le bas, ce qui projette également le silencieux 15 vers le bas. Le déclenchement du système 26 est généralement effectué en moins de 0,1 seconde après le choc. [0033] Au fur et à mesure du rapprochement du silencieux 15 du module de batterie 21 5 par déformation de la caisse, le silencieux 15 continue de descendre et lors du contact, il est prévu que le silencieux 15 soit suffisamment bas pour éviter d'engendrer des efforts trop élevés sur le module de batterie 21. Le silencieux 15 est ainsi dévié de sa trajectoire de choc TRC en suivant une trajectoire déviée TRD évitant un endommagement du module de batterie 21. En effet, lors de l'impact, le module de batterie 21 n'est pas pris en étau entre 10 le train de roues arrière 23 et le silencieux 15, et reste donc intact. [0034] Par ailleurs, le sac gonflable 27 améliore la protection du module de batterie 21 car dans une seconde phase, il permet l'amortissement de l'impact dans le cas où le pare-chocs arrière 14 se déforme jusqu'à atteindre la position du module de batterie 21. [0035] L'invention peut s'appliquer pour la protection d'équipements autres qu'un module 15 de batterie 21, comme par exemple la machine électrique de traction. Il est également envisageable que les équipements munis d'un système pyrotechnique 26 soient positionnés en partie avant du véhicule 10, REVENDICATIONS: 1. Véhicule automobile (10) comportant: - un châssis (16), - un silencieux d'échappement (15) fixé au châssis (16) par l'intermédiaire d'une suspente d'échappement (17), et - un équipement sensible (21), - le silencieux (15) et l'équipement sensible (21) étant disposés en vis-à-vis l'un de l'autre sous le châssis (16), - le silencieux (15) étant susceptible de suivre, en cas d'impact, une trajectoire de choc (TRC) pouvant endommager l'équipement sensible (21), caractérisé en ce qu'il comporte en outre un système pyrotechnique (26) couplé à la suspente d'échappement (17), ledit système pyrotechnique (26) étant apte à exercer, en cas de détection d'un impact, une force de poussée (FP) sur le silencieux (15) de manière à dévier ledit silencieux (15) de sa trajectoire de choc (TRC). 2. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système pyrotechnique (26) est apte à exercer la force de poussée (FP) sur le silencieux (15) vers le bas du véhicule (10) jusqu'à déplacer le silencieux (15) sous l'équipement sensible (21). 3. Véhicule selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le système pyrotechnique (26) comporte un sac gonflable (27) et un dispositif de gonflage du sac gonflable (28). 4. Véhicule selon la revendication 3, caractérisé en ce que le sac gonflable (28) est interposé entre la suspente d'échappement (17) et le châssis (16). 5. Véhicule selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le sac gonflable (27) est disposé dans un évidement (29) ménagé dans une semelle de la suspente d'échappement (17). 6. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la suspente d'échappement (17) est fixée au châssis (16) par des moyens de fixation (32) aptes à désolidariser le silencieux (15) par rapport du châssis (16) sous l'action de la force de poussée (FP). 8 7. Véhicule selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de fixation (32) sont sécables sous l'action de la force de poussée (FP). 8. Véhicule selon les revendications 3 et 6, caractérisé en ce que le sac gonflable (27) est disposé entre deux moyens de fixation (32). 5 9. Véhicule selon l'une quelconque de revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de détection d'un impact (33) sur le véhicule (10) apte à déclencher directement ou indirectement le système pyrotechnique (26) lors de la détection d'un impact. 10. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que 10 l'équipement sensible (21) est un module de batterie.