FR2684624A1 - Energy absorber intended to damp a front impact in an electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention a pour objet un absorbeur d'énergie destiné à amortir un choc frontal dans un véhicule électrique. The present invention relates to an energy absorber intended to absorb a frontal impact in an electric vehicle.
Comme on le sait, dans un véhicule électrique la structure avant est occupée en majeure partie par la ou les batteries mais laisse libre un espace relativement important entre le pare-choc et la batterie. En cas de choc frontal du véhicule contre un obstacle, la décélération est de l'ordre de 15G si le choc se produit à 56Km/h. As is known, in an electric vehicle the front structure is occupied for the most part by the battery or batteries but leaves a relatively large space free between the bumper and the battery. In the event of a frontal impact of the vehicle against an obstacle, the deceleration is of the order of 15G if the impact occurs at 56Km / h.
L'invention a pour but de réaliser un système absorbeur d'énergie capable d'amortir un tel choc frontal, pour une meilleure sécurité du conducteur et afin de limiter les dégâts causés au véhicule. The object of the invention is to provide an energy absorbing system capable of absorbing such a frontal impact, for better driver safety and in order to limit the damage caused to the vehicle.
Suivant l'invention, l'absorbeur d'énergie comprend une enveloppe gonflée pneumatiquement à une pression déterminée, équipée d'un clapet et de moyens de commande de I'ouverture du clapet et de dégonflage de l'enveloppe à partir d'un seuil de pression déterminé dans l'enveloppe lors d'un choc contre un obstacle. According to the invention, the energy absorber comprises a casing inflated pneumatically to a determined pressure, equipped with a valve and means for controlling the opening of the valve and deflating the envelope from a threshold pressure determined in the envelope upon impact against an obstacle.
Dans un premier mode de réalisation possible, les moyens précités sont agencés pour déclencher l'ou- verture du clapet à partir d'un seuil de pression correspondant à un seuil de décélération, et comprennent à cet effet un décéléromètre qui commande l'ouverture par inertie, comme connu en soi. In a first possible embodiment, the aforementioned means are arranged to trigger the opening of the valve from a pressure threshold corresponding to a deceleration threshold, and for this purpose comprise a decelerometer which controls opening by inertia, as known per se.
Suivant un autre mode de réalisation avantageux de l'invention, lesdits moyens sont agencés pour déclencher l'ouverture du clapet à partir d'un seuil résultant de la somme d'une mesure de la décélération et d'une mesure de la vitesse du véhicule au moment du choc. According to another advantageous embodiment of the invention, said means are arranged to trigger the opening of the valve from a threshold resulting from the sum of a measurement of the deceleration and a measurement of the speed of the vehicle at the time of the shock.
Suivant une caractéristique complementaire de l'invention, l'absorbeur comporte un système électroni que capable de piloter, suivant une loi préétablie, la vitesse de diminution de la pression dans l'enveloppe à partir du déclenchement de l'ouverture du clapet. According to a complementary characteristic of the invention, the absorber comprises an electronic system which capable of controlling, according to a predetermined law, the speed of reduction of the pressure in the envelope from the triggering of the opening of the valve.
L'enveloppe étant prêgonflée à l'air comprimé à une pression appropriée, par exemple entre 1 bar et 4 bars, le clapet s'ouvre quelles que soient les consignes électroniques si lors du choc la pression dans l'enveloppe dépasse une valeur maximum déterminée, par exemple 4 bars. Par contre, tant que la pression reste comprise entre la pression de gonflage normale et cette valeur maximum, il est possible de programmer le système électronique suivant une loi d'ouverture quelconque, en fonction par exemple de la vitesse du véhicule, de a décélération, de sa masse etc..., loi qui va piloter le dégonflage de l'enveloppe. The envelope being pre-inflated with compressed air at an appropriate pressure, for example between 1 bar and 4 bars, the valve opens regardless of the electronic instructions if the impact in the envelope exceeds a determined maximum value , for example 4 bars. On the other hand, as long as the pressure remains between the normal inflation pressure and this maximum value, it is possible to program the electronic system according to any opening law, depending for example on the speed of the vehicle, on deceleration, of its mass etc ..., law which will control the deflation of the envelope.
D'autres particularités et avantages de 1 'inven- tion apparaîtront au cours de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés qui en illustrent une forme de réalisation à titre d'exemple non limitatif. Other features and advantages of the invention will become apparent from the description which follows, given with reference to the accompanying drawings which illustrate an embodiment thereof by way of nonlimiting example.
La figure 1 est une vue de dessus en plan schematique partielle d'un véhicule électrique dans la structure avant duquel est disposé un absorbeur d'énergie conformément à l'invention. Figure 1 is a top schematic plan view of an electric vehicle in the structure before which is arranged an energy absorber according to the invention.
La figure 2 est une vue en élévation latérale schématique du véhicule de la Fiv.1
La figure 3 est un schéma d'une forme de réalisation de l'enveloppe prégonflée et de ses moyens de commande d'ouverture de son clapet en cas de choc.Figure 2 is a schematic side elevation view of the Fiv.1 vehicle
FIG. 3 is a diagram of an embodiment of the pre-inflated envelope and of its means for controlling the opening of its valve in the event of an impact.
La figure 4 est un diagramme représentant une loi possible de variation du seuil de déclenchement du dégonflage de l'enveloppe en fonction de la vitesse. FIG. 4 is a diagram representing a possible law of variation of the triggering threshold for deflating the envelope as a function of the speed.
On voit aux Fig.1 et 2 un véhicule automobile 1 dans la structure avant duquel est placée une batterie 2 pour sa propulsion électrique. Entre cette batterie 2 et l'extrémité avant est disposé un absorbeur d'énergie 3 destiné à amortir un choc frontal du véhicule 1 contre un obstacle tel que par exemple un mur 4. We see in Fig.1 and 2 a motor vehicle 1 in the front structure of which is placed a battery 2 for its electric propulsion. Between this battery 2 and the front end is arranged an energy absorber 3 intended to absorb a frontal impact of the vehicle 1 against an obstacle such as for example a wall 4.
L'absorbeur 3 comprend une enveloppe 5 gonflée pneumatiquement à une pression déterminée, équipée d'un clapet et de moyens de commande de l'ouverture de ce clapet pour dégonfler l'enveloppe, à partir d'un seuil de décélération déterminé. The absorber 3 comprises a casing 5 pneumatically inflated to a determined pressure, equipped with a valve and means for controlling the opening of this valve to deflate the envelope, from a determined deceleration threshold.
Dans une forme de réalisation avantageuse, représentée à la Fig.3, le clapet 6, qui communique avec l'enveloppe 5 par un conduit 7, est du type différentiel et comporte une soupape 8 ainsi qu'une pièce 9 de plus petit diamètre que celui de la soupape 8. Cette dernière est reliée à la pièce 9 par une tige 8b de solidarisation. La pièce 9 est fixée à l'extrémité d'un soufflet élastique 11 s'ouvrant dans la paroi du clapet 6, et prend une position fonction de la force qui lui est appliquée et qui résulte de la pression à l'intérieur du clapet 6. In an advantageous embodiment, represented in FIG. 3, the valve 6, which communicates with the casing 5 by a conduit 7, is of the differential type and comprises a valve 8 as well as a part 9 of smaller diameter than that of the valve 8. The latter is connected to the part 9 by a rod 8b for securing. The piece 9 is fixed to the end of an elastic bellows 11 opening in the wall of the valve 6, and takes a position depending on the force which is applied to it and which results from the pressure inside the valve 6 .
D'autre part la tige 8a de la soupape 8 est entourée par un ressort hélicoïdal 12 et traverse une plaque 10 d'appui du ressort 12. Ce dernier est convenu blement taré pour exercer sur la soupape 8 une force équilibrant la force opposée exercée sur la soupape 8 par le gaz comprimé, résultant de la pression différentielle sur les pièces 8 et 9, et qui tend à ouvrir la soupape 8. Le ressort 12 est associé à un électro-aimant 13 dont le solénoïde 14 exerce sur le noyau 15 une force fonction de l'intensité du courant. Le noyau 15 peut alors se déplacer et venir e appui sur la plaque 10 et le ressort 12, en déterminant par conséquent un seuil d'ouverture reglable du clapet 6 en fonction de l'effort exercé par le ressort 12 sur la soupape 8. On the other hand, the rod 8a of the valve 8 is surrounded by a helical spring 12 and passes through a support plate 10 for the spring 12. The latter is agreeably calibrated to exert on the valve 8 a force balancing the opposite force exerted on the valve 8 by the compressed gas, resulting from the differential pressure on the parts 8 and 9, and which tends to open the valve 8. The spring 12 is associated with an electromagnet 13 whose solenoid 14 exerts on the core 15 a force as a function of current intensity. The core 15 can then move and come to bear on the plate 10 and the spring 12, consequently determining an adjustable opening threshold of the valve 6 as a function of the force exerted by the spring 12 on the valve 8.
Le dispositif de commande est complété par un système électronique 16 pouvant être programmé, de façon connue en soi, pour pouvoir piloter, suivant une loi préétablie mise en mémoire, la vitesse de diminution de la pression dans l'enveloppe 5 à partir de l'ouverture du clapet 6. The control device is completed by an electronic system 16 which can be programmed, in a manner known per se, in order to be able to control, according to a preset law stored in memory, the speed of reduction of the pressure in the envelope 5 from the valve opening 6.
L'intensité du courant dans le solénoïde 14 déterminant la force de fermeture du ressort 12 pousse par le noyau 15, le seuil d'ouverture du clapet 6 peut être fonction notamment de la vitesse V du véhicule conformément au diagramme de la Fig.4. On voit ainsi qu'à partir d'une valeur minimum a SO, correspondant à une vitesse nulle (véhicule à l'arrêt heurté de front par un autre vehicule) le seuil S, c'est-à-dire la force néces- saire au déclenchement de l'ouverture du clapet 6, augmente rapidement avec la vitesse V (courbe A). Il peut être avantageux de prévoir un seuil supplémentaire de déclenchement effectif, correspondant à la courbe B, légèrement supérieur au seuil défini par la courbe A. The intensity of the current in the solenoid 14 determining the closing force of the spring 12 pushes through the core 15, the opening threshold of the valve 6 can be a function in particular of the speed V of the vehicle in accordance with the diagram in FIG. 4. We thus see that from a minimum value a SO, corresponding to a zero speed (vehicle at a standstill struck head-on by another vehicle) the threshold S, that is to say the necessary force when the valve 6 opens, increases rapidly with speed V (curve A). It may be advantageous to provide an additional effective trigger threshold, corresponding to curve B, slightly higher than the threshold defined by curve A.
Ce seuil peut être défini par un signal obtenu dans le système électronique et resultant de la somme d'une mesure de la vitesse et de la décélération du véhicule, de manière connue en soi. Par ailleurs, l'en- veloppe 5 étant gonflee à une pression effective déterminée, par exemple 1 bar, le système électronique 16 de commande peut être programmé en fonction de divers paramètres (vitesse, masse du véhicule, décélération par exemple), pour définir une loi d'ouverture du clapet 6 dès que la pression dans l'enveloppe 5 augmente, consécutivement à un choc, tout en demeurant inférieure à une pression maximum déterminée, par exemple 4 bars. This threshold can be defined by a signal obtained in the electronic system and resulting from the sum of a measurement of the speed and deceleration of the vehicle, in a manner known per se. Furthermore, the envelope 5 being inflated to a determined effective pressure, for example 1 bar, the electronic control system 16 can be programmed as a function of various parameters (speed, mass of the vehicle, deceleration for example), to define a law for opening the valve 6 as soon as the pressure in the casing 5 increases, following an impact, while remaining below a determined maximum pressure, for example 4 bars.
Le fonctionnement de l'absorbeur d'énergie est alors le suivant. The operation of the energy absorber is as follows.
Lorsque le véhicule 1 subit un choc frontal suffisamment important pour enfoncer une plaque de protection de l'enveloppe 5, prévue à l'avant du véhicule et entraîner une augmentation de pression dans l'enve- loppe 5, restant toutefois inférieure à la valeur maximum de consigne, le seuil de déclenchement est franchi. When the vehicle 1 undergoes a frontal impact sufficiently large to depress a protective plate for the casing 5, provided at the front of the vehicle and to cause an increase in pressure in the casing 5, however remaining below the maximum value setpoint, the trigger threshold is crossed.
La force exercée par le gaz comprimé sur la soupape 8 ouvre celle-ci contre la force antagoniste du ressort 12. Puis le système électronique 16 pilote la vitesse de diminution de la pression dans l'enveloppe 5 suivant la loi préétablie mise en mémoire.The force exerted by the compressed gas on the valve 8 opens the latter against the opposing force of the spring 12. Then the electronic system 16 controls the speed of reduction of the pressure in the envelope 5 according to the preset law stored in memory.
Si le choc est suffisamment violent pour provoquer une augmentation de pression supérieure à la limite ci-dessus, par exemple 4 bars, le clapet 6 s'ouvre immédiatement, indépendamment des consignes électroniques programmées dans le système 16, et l'enveloppe 5 se dégonfle. En fin de dégonflage elle se présente sous la forme aplatie référencée 5a. If the shock is violent enough to cause an increase in pressure greater than the above limit, for example 4 bars, the valve 6 opens immediately, independently of the electronic setpoints programmed in the system 16, and the envelope 5 deflates . At the end of deflation it comes in the flattened form referenced 5a.
Dans un second mode de réalisation possible, non représenté, le clapet est un clapet de sécurité classique, couplé à un décéléromètre, connu en soi. Ce dernier mesure la décélération lors du choc et déclenche l'ouverture du clapet de sécurité à partir d'un seuil de décélération predétermine, correspondant à l'augmentation de la pression dans l'enveloppe 5 lors du choc. In a second possible embodiment, not shown, the valve is a conventional safety valve, coupled to a decelerometer, known per se. The latter measures the deceleration during the impact and triggers the opening of the safety valve from a predetermined deceleration threshold, corresponding to the increase in the pressure in the casing 5 during the impact.
On notera que l'absorbeur d'énergie selon l'invention peut être gonflé en air comprimé au moyen des systèmes de gonflage mis à la disposition des automobilistes dans les stations-services, grâce à sa faible pression de gonflage, qui peut être de l'ordre de 1 bar. It will be noted that the energy absorber according to the invention can be inflated with compressed air by means of the inflation systems made available to motorists in service stations, thanks to its low inflation pressure, which can be of l 'order of 1 bar.
Bien entendu l'absorbeur selon l'invention peut être regonflé et réutilisé après un choc si celui-ci ne l'a pas mis hors d'usage. Of course, the absorber according to the invention can be re-inflated and reused after an impact if the latter has not put it out of use.
L'invention est susceptible de recevoir diverses variantes d'exécution. Ainsi le clapet différentiel 6 peut être remplacé par un clapet simple, dépourvu de la pièce 9. Dans ce cas, le ressort 12 doit être taré à une force très supérieure à celle qu'il suffit de développer dans un clapet différentiel pour assurer la fermeture de la soupape 8. The invention is capable of receiving various variant embodiments. Thus the differential valve 6 can be replaced by a simple valve, devoid of the part 9. In this case, the spring 12 must be calibrated with a force much greater than that which suffices to develop in a differential valve to ensure closure. of valve 8.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9115030A FR2684624A1 (en) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | Energy absorber intended to damp a front impact in an electric vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9115030A FR2684624A1 (en) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | Energy absorber intended to damp a front impact in an electric vehicle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| FR2684624A1 true FR2684624A1 (en) | 1993-06-11 |
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ID=9419667
Family Applications (1)
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| FR9115030A Withdrawn FR2684624A1 (en) | 1991-12-04 | 1991-12-04 | Energy absorber intended to damp a front impact in an electric vehicle |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| FR (1) | FR2684624A1 (en) |
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