FR2951120A1

FR2951120A1 - REAR BUMPER SHIELD FOR A VEHICLE, IN PARTICULAR A HYBRID AUTOMOBILE VEHICLE, INCORPORATING A PART OF A COOLING CIRCUIT OF AN ORGAN OF THE VEHICLE, IN PARTICULAR AN ELECTRIC TRACTION MACHINE

Info

Publication number: FR2951120A1
Application number: FR0957172A
Authority: FR
Inventors: Gwenael Janvier
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2009-10-13
Filing date: 2009-10-13
Publication date: 2011-04-15
Anticipated expiration: 2029-10-13
Also published as: WO2011045518A1; FR2951120B1; EP2488394A1

Abstract

L'invention concerne bouclier (5) pour pare-choc arrière de véhicule, notamment un véhicule automobile (1), intégrant une partie d'un circuit de refroidissement d'un organe (2) du véhicule (1), caractérisé en ce que cette partie de circuit de refroidissement comporte au moins une entrée d'air (62, 63) aménagée sur au moins une des parties latérales (52, 53) du bouclier, au moins une sortie d'air (82, 83) aménagée dans ou au voisinage de la partie centrale (51) du bouclier (5), un conduit d'air (72, 73) reliant lesdites entrée (62, 63) et sortie (82, 83) d'air, et au moins un logement (L2, L3) aménagé dans le conduit d'air (72, 73), apte à recevoir un échangeur thermique (92, 93).The invention relates to a shield (5) for a vehicle rear bumper, in particular a motor vehicle (1), incorporating part of a cooling circuit of a member (2) of the vehicle (1), characterized in that this cooling circuit part has at least one air inlet (62, 63) arranged on at least one of the side parts (52, 53) of the shield, at least one air outlet (82, 83) arranged in or in the vicinity of the central portion (51) of the shield (5), an air duct (72, 73) connecting said air inlet (62, 63) and outlet (82, 83), and at least one housing ( L2, L3) arranged in the air duct (72, 73), adapted to receive a heat exchanger (92, 93).

Description

" BOUCLIER POUR PARE-CHOC ARRIÈRE DE VÉHICULE, NOTAMMENT UN VÉHICULE AUTOMOBILE HYBRIDE, INTÉGRANT UNE PARTIE D'UN CIRCUIT DE REFROIDISSEMENT D'UN ORGANE DU VÉHICULE, NOTAMMENT UNE MACHINE ÉLECTRIQUE DE TRACTION" L'invention concerne un bouclier pour pare-choc arrière de véhicule, notamment un véhicule automobile, intégrant une partie d'un circuit de refroidissement d'un organe du véhicule. BACKGROUND FOR VEHICLE REAR BUMPER, IN PARTICULAR A HYBRID AUTOMOBILE VEHICLE, INCORPORATING A PART OF A COOLING CIRCUIT OF A VEHICLE ORGAN, IN PARTICULAR A TRACTION ELECTRIC MACHINE "The invention relates to a shield for a rear bumper vehicle, including a motor vehicle, incorporating part of a cooling circuit of a vehicle body.

Un bouclier est la partie extérieure du pare-choc, généralement en plastique, faite pour amortir les chocs de faible intensité. Le bouclier arrière est fixé à la structure du véhicule, sur les extrémités libres des longerons du véhicule et sur les parties de carrosserie attenantes au plancher de coffre. L'invention se rapporte plus particulièrement, mais pas exclusivement, au refroidissement d'une machine de traction électrique disposée à l'arrière d'un véhicule hybride électrique/thermique ou tout électrique, "plugin" ou non. L'invention peut s'appliquer également au refroidissement d'une batterie d'alimentation électrique ou d'un ensemble de batteries, couplée ou non à une machine électrique. Elle peut s'appliquer également à un moteur thermique de faible puissance n'excédant pas typiquement 30 KW. Par le terme machine électrique, on englobera la machine elle-même ainsi que la connectique et les câbles 30 ou faisceaux électriques associés. De même, par le terme batterie, on englobera les onduleurs, chargeurs et autres dispositifs ou circuits de puissance ainsi que la connectique et les câbles ou faisceaux électriques associés. A shield is the outer part of the bumper, usually made of plastic, made to cushion low-intensity impacts. The rear bumper is attached to the vehicle structure, on the free ends of the vehicle side members and on the body parts adjoining the boot floor. The invention relates more particularly, but not exclusively, to the cooling of an electric traction machine disposed at the rear of a hybrid electric / thermal or all-electric vehicle, "plugin" or not. The invention can also be applied to the cooling of a power supply battery or a set of batteries, coupled or not to an electric machine. It can also be applied to a low-power engine not exceeding typically 30 KW. By the term electrical machine, it will include the machine itself as well as the connectors and cables or 30 associated electrical harnesses. Similarly, by the term battery, it will include inverters, chargers and other devices or power circuits as well as connectivity and cables or associated electrical harnesses.

On connaît des dispositifs de refroidissement d'organe dissipant de la chaleur à l'arrière d'un véhicule. Certains véhicules disposent d'un moteur thermique 5 logé à l'arrière du véhicule. On peut notamment citer la Dauphine et la Porsche 959 qui ont leur moteur thermique disposé à l'arrière du véhicule, refroidi par un circuit de refroidissement qui comporte des entrées d'air disposées à l'avant des 10 passages de roues arrière du véhicule. Le flux d'air est ensuite acheminé, lors du déplacement du véhicule, dans le compartiment moteur et ressort à l'extérieur du véhicule par des ouvertures aménagées à l'arrière du véhicule 15 Plus particulièrement, dans la Porsche 959, des échangeurs thermiques sont disposés dans le cheminement du flux d'air, dans le compartiment moteur, et le flux d'air ressort à l'arrière du véhicule par des ouvertures aménagées dans le bouclier du pare-choc arrière du 20 véhicule. Une telle implantation de circuit d'air implique de prévoir un aménagement de la structure du véhicule dès la conception du véhicule. Il faut en effet prévoir l'entrée d'air, le 25 convoyage de l'air et l'accueil des échangeurs à l'intérieur de la carrosserie et principalement dans les ailes arrière du véhicule. Une telle implantation reste donc spécifique à un type de véhicule déterminé. 30 La présente invention a pour but de proposer une implantation permettant d'adapter un bouclier équipé d'une partie de circuit de refroidissement sur plusieurs types de véhicules sans avoir à intervenir sur le design ou style du véhicule. Heat dissipating organ cooling devices are known at the rear of a vehicle. Some vehicles have a heat engine 5 located at the rear of the vehicle. The Dauphine and the Porsche 959 can be cited, for example, having their heat engine arranged at the rear of the vehicle, cooled by a cooling circuit which has air inlets arranged in front of the vehicle's rear wheel passages. The air flow is then conveyed, during the movement of the vehicle, in the engine compartment and spring outside the vehicle through openings in the rear of the vehicle 15 More particularly, in the Porsche 959, heat exchangers are arranged in the path of the air flow, in the engine compartment, and the air flow exits the rear of the vehicle through openings in the shield of the rear bumper of the vehicle. Such an air circuit layout involves providing a layout of the vehicle structure from the design of the vehicle. It is necessary to provide the air inlet, the air conveying and the reception of the exchangers inside the body and mainly in the rear fenders of the vehicle. Such an implementation therefore remains specific to a specific type of vehicle. The present invention aims to provide an implementation for adapting a shield equipped with a part of the cooling circuit on several types of vehicles without having to intervene on the design or style of the vehicle.

A cet effet, la présente invention a pour objet un bouclier pour pare-choc arrière de véhicule, notamment un véhicule automobile, intégrant une partie d'un circuit de refroidissement d'un organe du véhicule, caractérisé en ce que cette partie de circuit de refroidissement comporte au moins une entrée d'air aménagée sur au moins une des partie latérales du bouclier, au d'air aménagée dans ou au voisinage centrale du bouclier, un conduit d'air entrée et sortie d'air, et au moins un moins une sortie de la partie reliant lesdites logement aménagé dans le conduit d'air, apte à recevoir un échangeur thermique. Selon une caractéristique, le logement est aménagé au voisinage de ladite entrée d'air. For this purpose, the subject of the present invention is a shield for a vehicle rear bumper, in particular a motor vehicle, incorporating part of a cooling circuit of a body of the vehicle, characterized in that this part of the cooling comprises at least one air inlet arranged on at least one of the lateral parts of the shield, the air duct arranged in or in the central vicinity of the shield, an air inlet and outlet air duct, and at least one less an outlet of the portion connecting said housing arranged in the air duct, adapted to receive a heat exchanger. According to one characteristic, the housing is arranged in the vicinity of said air inlet.

Selon une autre caractéristique, l'entrée d'air est munie d'un déflecteur d'air rapporté sur, ou venue de matière avec, la partie latérale du bouclier; ledit déflecteur faisant saillie de la partie latérale. Selon une variante, l'entrée d'air comporte au moins une ouverture définissant une ouïe sur la face externe de la partie latérale du bouclier. Selon une autre caractéristique, la sortie d'air est venue de matière avec le bouclier et définit une ouverture dans ou au voisinage de la partie centrale du bouclier. Selon une autre caractéristique, le conduit d'air est venu de matière avec le bouclier. La présente invention a pour deuxième objet, un bouclier tel que décrit ci-dessus, comportant au moins un échangeur thermique qui est fixé dans le conduit d'air du bouclier. Selon une caractéristique de ce deuxième objet, le plan principal de l'échangeur thermique est sensiblement perpendiculaire au flux d'air entrant dans le conduit d'air via l'entrée du conduit d'air. According to another characteristic, the air inlet is provided with an air deflector attached to, or integral with, the side portion of the shield; said deflector protruding from the side portion. According to a variant, the air inlet has at least one opening defining an opening on the outer face of the lateral part of the shield. According to another characteristic, the air outlet is integral with the shield and defines an opening in or near the central portion of the shield. According to another characteristic, the air duct came from material with the shield. The present invention has the second object, a shield as described above, comprising at least one heat exchanger which is fixed in the air duct of the shield. According to a characteristic of this second object, the main plane of the heat exchanger is substantially perpendicular to the flow of air entering the air duct via the inlet of the air duct.

Selon une autre caractéristique l'échangeur thermique est un radiateur à convection naturelle équipé ou non d'un groupe moto ventilateur ; ledit radiateur comportant un circuit d'entrée et un circuit de sortie aptes à être reliés à l'organe à refroidir. La présente invention a pour troisième objet, un véhicule équipé d'un bouclier tel que décrit ci-dessus, dans lequel l'organe à refroidir comporte une batterie d'alimentation électrique ou un ensemble de batteries. According to another characteristic, the heat exchanger is a natural convection radiator with or without a motorcycle fan unit; said radiator having an input circuit and an output circuit adapted to be connected to the member to be cooled. The third subject of the present invention is a vehicle equipped with a shield as described above, in which the member to be cooled comprises an electric supply battery or a set of batteries.

Selon une caractéristique de ce troisième objet, l'organe à refroidir comporte un moteur thermique de faible puissance. Selon une autre caractéristique, l'organe à refroidir comporte une machine électrique de traction couplée ou non à une batterie d'alimentation électrique ou un ensemble de batteries. Selon une autre caractéristique, l'organe à refroidir est disposé au voisinage d'au moins une roue arrière du véhicule. According to a feature of this third object, the member to be cooled comprises a low-power heat engine. According to another characteristic, the member to be cooled comprises an electric traction machine coupled or not to a power supply battery or a set of batteries. According to another characteristic, the member to be cooled is disposed in the vicinity of at least one rear wheel of the vehicle.

L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels : les figures 1 et 2, illustrent respectivement une vue schématique de dessus et de côté de la partie arrière d'un véhicule automobile équipé d'un bouclier selon l'invention ; et la figure 3, illustre un mode de réalisation d'une entrée d'air sur un bouclier selon l'invention. Sur ces figures, les mêmes éléments sont désignés par les mêmes références numériques et l'échelle n'est pas respectée. The invention will be better understood, and other objects, features, details and advantages thereof will appear more clearly in the following explanatory description made with reference to the accompanying schematic drawings given solely by way of example illustrating a embodiment of the invention and in which: Figures 1 and 2 respectively show a schematic top and side view of the rear portion of a motor vehicle equipped with a shield according to the invention; and Figure 3 illustrates an embodiment of an air inlet on a shield according to the invention. In these figures, the same elements are designated by the same reference numerals and the scale is not respected.

En référence à la figure 1, on a décrit schématiquement, en vue de dessus, l'arrière d'un véhicule automobile 1, par exemple, un véhicule hybride thermique/électrique comportant une machine électrique de traction 2 disposée entre les roues arrière gauche ARG et droite ARD du véhicule 1 , et fixée sur l'essieu 3 du train roulant arrière 4 du véhicule 1. Un bouclier 5 est monté sur le pare-choc arrière du véhicule. Sur la figure, on n'a représenté que le 10 bouclier pour simplifier la figure. Le bouclier 5 comporte une partie centrale 51 sensiblement droite qui porte généralement la plaque minéralogique (ou plaque de police) arrière, et deux parties latérales 52 et 53, sensiblement droites qui 15 s'étendent respectivement vers les roues arrières ARG, ARD du véhicule 1, dans la continuité du profil des ailes arrière du véhicule 1. La partie centrale 51 du bouclier 5 rejoint les parties latérale 52 et 53 respectivement par deux parties 20 incurvées 54 et 55. Le bouclier 5 est fixé de manière classique, sous le plancher de coffre du véhicule, sur les extrémités libres des longerons qui font partie du châssis du véhicule et, sur le plancher lui-même, par des pattes de 25 fixation faisant saillie du bouclier 5. Ces pattes sont généralement venues de matière avec le bouclier 5 qui est réalisé dans un matériau plastique tel qu'un polyamide ou un polypropylène en fonction des contraintes thermiques. Chaque partie latérale 52 et 53 est munie d'une 30 ouverture 62 et 63 définissant une entrée d'air pour un conduit d'air 72 et 73 qui est aménagé dans le bouclier 5. Le conduit d'air 72, 73 part de l'entrée d'air 52, 53 et s'étend jusqu'à la partie droite 51 du bouclier 5. Referring to Figure 1, schematically, in top view, the rear of a motor vehicle 1, for example, a hybrid thermal / electric vehicle comprising an electric traction machine 2 disposed between the rear wheels left ARG and right ARD of the vehicle 1, and fixed on the axle 3 of the rear undercarriage 4 of the vehicle 1. A shield 5 is mounted on the rear bumper of the vehicle. In the figure, only the shield has been shown to simplify the figure. The shield 5 has a substantially straight central portion 51 which generally carries the rear license plate (or police plate), and two substantially straight side portions 52 and 53 which extend respectively to the rear wheels ARG, ARD of the vehicle 1 , in the continuity of the profile of the rear wings of the vehicle 1. The central portion 51 of the shield 5 joins the lateral parts 52 and 53 respectively by two curved portions 54 and 55. The shield 5 is fixed in a conventional manner, under the floor of trunk of the vehicle, on the free ends of the side members that are part of the vehicle frame and, on the floor itself, by fastening lugs protruding from the shield 5. These tabs are generally integral with the shield 5 which is made of a plastic material such as a polyamide or polypropylene depending on the thermal stresses. Each side portion 52 and 53 is provided with an opening 62 and 63 defining an air inlet for an air duct 72 and 73 which is provided in the shield 5. The air duct 72, 73 is part of the air inlet 52, 53 and extends to the right portion 51 of the shield 5.

L'extrémité du conduit 72, 73 débouche dans une ouverture 82, 83 aménagée dans la partie droite 51 du bouclier 5, par exemple, au voisinage de la plaque minéralogique (plaque de police). The end of the conduit 72, 73 opens into an opening 82, 83 arranged in the right portion 51 of the shield 5, for example, in the vicinity of the license plate (police plate).

L'implantation et les dimensions du conduit 72, 73 sont déterminées pour optimiser le convoyage du flux d'air entrant F2E, F3E dans le conduit 72, 73 et sortant F2S, F3S du conduit 72, 73, en favorisant la plus grande longueur possible du conduit 72, 73. The implantation and the dimensions of the duct 72, 73 are determined to optimize the conveying of the incoming air flow F2E, F3E in the duct 72, 73 and outgoing F2S, F3S of the duct 72, 73, by favoring the greatest possible length of the conduit 72, 73.

Un échangeur thermique 92, 93 est logé dans le conduit 72, 73 au voisinage de l'entrée d'air 62, 63. Le conduit 72, 73 est par exemple conformé pour présenter un logement L2, L3 formant réceptacle pour l'échangeur 92, 93, et/ou pour recevoir des pattes de fixations solidaires de l'échangeur 92, 93, non représentées. Les flux d'air entrant F2E, F3E et sortant F2S, F3S sont symbolisés, sur la figure 1, par des flèches en trait interrompu : une première flèche F2E, F3E entrant dans le conduit 72, 73 jusqu'à l'échangeur 92, 93 et une deuxième flèche F2S, F3S partant de l'échangeur 92, 93 vers la sortie 82, 83 du conduit 72, 73 dans la continuité de la première. L'échangeur 92, 93 est par exemple du type radiateur à convection naturelle de type connu. Il se présente sous la forme générale d'un parallélépipède rectangle dont le plan principal P2, P3 est orienté dans le conduit 72, 73 de manière à ce que le flux d'air entrant F2E, F3E dans le conduit 72, 73 traverse l'échangeur 92, 93 selon une direction sensiblement perpendiculaire au plan P2, P3. Le radiateur 92, 93 comporte un circuit d'alimentation en liquide caloporteur, comportant généralement un circuit d'entrée 921, 931 et un circuit de sortie 922, 932 qui est connecté à l'organe à refroidir la machine électrique 2 dans l'exemple considéré. L'implantation avantageuse des entrée/sortie d'air, des conduits d'air et des échangeurs thermiques à l'intérieur du bouclier permet de regrouper une partie du circuit de refroidissement de la machine électrique dans un bouclier qui est un élément distinct de la carrosserie. Le design de la carrosserie du véhicule reste donc le même que le véhicule soit équipé ou non d'un système de refroidissement à l'arrière du véhicule, que le véhicule soit un véhicule hydride ou non. Le bouclier est d'autre part un élément du véhicule qui est aisément amovible par rapport à la structure du véhicule il peut donc être facilement remplacé par un bouclier non équipé. De ce fait, la fonction de refroidissement n'est plus intrusive sur le design du véhicule et ce, sans empiéter sur l'encombrement arrière du véhicule. A heat exchanger 92, 93 is housed in the duct 72, 73 in the vicinity of the air inlet 62, 63. The duct 72, 73 is, for example, shaped to have a housing L2, L3 forming a receptacle for the exchanger 92 , 93, and / or to receive fixing lugs integral with the exchanger 92, 93, not shown. The incoming air flows F2E, F3E and outgoing F2S, F3S are symbolized in FIG. 1 by arrows in broken lines: a first arrow F2E, F3E entering the duct 72, 73 to the exchanger 92, 93 and a second arrow F2S, F3S from the exchanger 92, 93 to the outlet 82, 83 of the conduit 72, 73 in the continuity of the first. The exchanger 92, 93 is for example of the type natural convection radiator of known type. It is in the general form of a rectangular parallelepiped whose main plane P2, P3 is oriented in the duct 72, 73 so that the incoming air flow F2E, F3E in the duct 72, 73 passes through the duct 72, 73. exchanger 92, 93 in a direction substantially perpendicular to the plane P2, P3. The radiator 92, 93 comprises a heat-transfer liquid supply circuit, generally comprising an input circuit 921, 931 and an output circuit 922, 932 which is connected to the member for cooling the electric machine 2 in the example considered. The advantageous installation of the air inlet / outlet, the air ducts and the heat exchangers inside the shield makes it possible to group part of the cooling circuit of the electric machine in a shield which is a separate element of the body. The design of the vehicle body remains the same whether the vehicle is equipped or not with a cooling system at the rear of the vehicle, whether the vehicle is a hybrid vehicle or not. The shield is on the other hand an element of the vehicle that is easily removable from the vehicle structure so it can easily be replaced by a shield not equipped. As a result, the cooling function is no longer intrusive on the design of the vehicle, without encroaching on the rear space of the vehicle.

Claims

REVENDICATIONS1. Shield (5) for a vehicle rear bumper, in particular a motor vehicle (1), incorporating part of a cooling circuit of a member (2) of the vehicle (1), characterized in that this circuit part cooling device comprises at least one air inlet (62, 63) arranged on at least one of the side parts (52, 53) of the shield, at least one air outlet (82, 83) arranged in or near the central portion (51) of the shield (5), an air duct (72, 73) connecting said air inlet (62, 63) and outlet (82, 83), and at least one housing (L2, L3) arranged in the air duct (72, 73), adapted to receive a heat exchanger (92, 93).

2. Shield (5) according to the preceding claim, characterized in that the housing (L2, L3) is arranged in the vicinity of said inlet (62, 63) of air.

3. Shield (5) according to one of the preceding claims, characterized in that the air inlet (62, 63) is provided with an air deflector attached to, or 25 material with, the part lateral (52, 53) of the shield (5); said deflector protruding from the side portion (52, 53).

4. Shield (5) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the air inlet (62, 63) comprises at least one opening defining an opening on the outer face of the lateral portion (52). , 53) of the shield (5).

5. Shield (5) according to one of the preceding claims 35, characterized in that the air outlet (82,83) is integral with the shield (5) and defines an opening in or near the part central (51) of the shield (5).

6. Shield (5) according to one of claims 1 to 5, characterized in that the air duct (72, 73) is integral with the shield (5).

7. Shield (5) according to one of the preceding claims, comprising at least one heat exchanger (92, 93) fixed in the air duct (72, 73) of the shield (5).

8. Shield (5) according to the preceding claim, characterized in that the main plane (P2, P3) of the heat exchanger (92, 93) is substantially perpendicular to the incoming air flow (F2E, F3E) in the duct of air (72, 73) via the inlet (62, 63) of the air duct (72, 73).

9. Shield (5) according to one of claims 7 or 8, characterized in that the heat exchanger (92, 93) is a natural convection radiator with or without a fan motor unit; said radiator comprising an input circuit (921, 931) and an output circuit (922, 932) adapted to be connected to the member to be cooled (2).

10. Vehicle (1) equipped with a shield (5) according to one of claims 7 to 9, wherein the member (2) to be cooled comprises a battery pack or a set of batteries.

11. Vehicle (1) equipped with a shield (5) according to one of claims 7 to 9, wherein the member (2) to cool has a low-power heat engine.

12. Vehicle (1) equipped with a shield (5) according to one of claims 7 to 9, wherein the member (2) to be cooled comprises an electric traction machine coupled or not to a battery power supply or a set of batteries.

13. Vehicle (1) according to one of claims 10 to 12, wherein the member to be cooled (2) is disposed in the vicinity of at least one rear wheel (ARG, ARD) of the vehicle (1).