FR3088891A1

FR3088891A1 - Pièce de carrosserie de véhicule automobile intégrant des éléments pilotés électroniquement

Info

Publication number: FR3088891A1
Application number: FR1871943A
Authority: FR
Inventors: Yoann FRAPPA; Julien Jacomy
Original assignee: Plastic Omnium SE
Current assignee: Plastic Omnium SE
Priority date: 2018-11-27
Filing date: 2018-11-27
Publication date: 2020-05-29
Also published as: WO2020109229A1

Abstract

L'invention traite d’une pièce de carrosserie (1) de véhicule automobile comprenant un corps principal (2) comprenant au moins deux éléments pilotés électroniquement (5, 6, 7, 23), une unité de commande électronique locale (10) pour le pilotage desdits éléments pilotés (5, 6, 7, 23) et un logement (20) au sein duquel est disposé au moins partiellement l’unité de commande locale (10). Figure pour l’abrégé : Fig. 3

Description

Titre de l'invention : Pièce de carrosserie de véhicule automobile intégrant des éléments pilotés électroniquement [0001] La présente invention concerne le domaine des véhicules automobiles et notamment les pièces de carrosserie de véhicules automobiles comprenant un ou plusieurs éléments d’une pièce de carrosserie pilotés électroniquement. L’invention traite plus précisément de l’intégration et de l’actionnement de telles pièces au sein des véhicules automobiles.

[0002] Avec l’avènement de l’informatique et des systèmes automatisés, les pièces de carrosseries comprenant des éléments actifs sont aujourd’hui très répandus dans l’industrie automobile. On peut par exemple citer les volets situés au niveau de la grille d’entrée d’air à l’avant du véhicule, mais également, les hayons dont l’ouverture et la fermeture peuvent être pilotées électroniquement.

[0003] Il est connu des pièces de carrosserie dans lesquels plusieurs actionneurs sont disposés, au sein d’un véhicule, afin de permettre l’actionnement des éléments pilotés électroniquement, par exemple la mise en mouvement des éléments mobiles de ces pièces. Dans le cas d’éléments mobiles mis en mouvement, tels que des volets d’entrée d’air, ces derniers sont fixés à une structure, par exemple un cadre. Tous ces actionneurs sont reliés à une même unité de commande électronique, elle-même présente au sein du véhicule, qui centralise les données et gère les mises en mouvement des éléments mobiles des systèmes mentionnés.

[0004] Un des inconvénients de telles pièces de carrosserie est la nécessité d’intégrer presque autant d’actionneurs qu’il y a d’éléments à piloter au sein de ces pièces. Or, les actionneurs sont des dispositifs peu flexibles, qui ne permettent pas une intégration aisée au sein de l’environnement du véhicule dans lequel ils doivent être disposés. En effet, ces actionneurs sont généralement au plus proche des éléments qu’ils pilotent et nécessitent parfois d’être fixés à la structure qui porte les éléments à piloter.

[0005] Une telle disposition des actionneurs a également pour inconvénient, la présence de multiples connexions, généralement des fils électriques, qui relient chaque actionneur à l’unité de commande électronique. Ces connexions ne peuvent pas toujours être dissimulées et peuvent, dès lors, s’avérer gênantes, par exemple, lors de l’intégration ultérieure de pièces additionnelles ou lors de l’assemblage du véhicule.

[0006] De plus, les actionneurs sont des dispositifs généralement standardisés. Ils ne permettent, dès lors, pas un régime de sortie le plus adapté aux propriétés mécaniques ou aux fonctions de l’élément piloté auquel il est associé. Par conséquent, 1‘actionnement de ces éléments pilotés n’est pas toujours optimisé.

[0007] [0008] [0009] [0010] [0011]

Enfin, le nombre important d’actionneurs nécessaires pour le fonctionnement des pièces de carrosserie monopolise autant de lignes de connexion de l’unité de commande électronique qu’il y a d’actionneur. Or, les unités électroniques possèdent un nombre limité de lignes de connexion, qui sont généralement toutes requises pour assurer les nombreuses autres fonctions présentes (i.e. radar, phares, etc.) au sein du véhicule.

Autrement dit, il est très compliqué pour les pièces de carrosserie actuelles de permettre une intégration optimale au sein de l’environnement du véhicule, tout en permettant une optimisation de fonctionnement.

Afin de tenter de remédier à de tels inconvénients, il a été proposé de positionner le ou les actionneurs dans une partie de la structure portant les éléments pilotés électroniquement. Cependant, une telle solution ne résout que partiellement l’ensemble des problèmes mentionnés et n’est donc pas une solution satisfaisante.

L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients en fournissant une pièce de carrosserie comprenant :

- un corps principal comprenant au moins deux éléments pilotés électroniquement,

- une unité de commande électronique locale pour le pilotage desdits éléments pilotés, l’unité de commande comprenant un circuit imprimé, un connecteur électrique relié au circuit imprimé et apte à être relié à une unité de commande électronique centrale du véhicule, au moins un moteur et au moins une chaîne cinématique apte à transmettre des efforts du moteur pour actionner concomitamment ou indépendamment lesdits deux éléments pilotés électroniquement, et

- un logement au sein duquel est disposé au moins partiellement l’unité de commande électronique locale, le logement étant formé au moins partiellement par le corps principal.

Ainsi avec la pièce selon l’invention, il est possible de fournir un ensemble de carrosserie complet et autonome permettant une intégration de plusieurs pièces supplémentaires, et ce, tout en limitant les impacts négatifs, tant d'un point de vue mécanique que des points de vue électronique et spatiale, par rapport aux pièces adjacentes du véhicule ou aux systèmes du véhicule avec lesquels la pièce de l'invention doit interagir. En effet, chaque actionneur d’un élément piloté électroniquement peut être actionné localement, par l’unité commande électronique locale, ce qui permet d’optimiser l’actionnement en fonction des spécificités de l’élément concerné. Par exemple, il est possible, plus aisément par rapport aux solutions existantes, d’actionner un élément mobile en fonction de sa position ou du couple adéquat pour sa mise en mouvement. De plus, la pièce de l’invention permet de libérer de nombreuses lignes de connexion de l’unité de commande centrale du véhicule, laquelle n’a plus qu’une seule ligne de connexion monopolisée pour l’ensemble des éléments présents au sein de la pièce de l’invention.

[0012] Par « pièce de carrosserie », on entend la partie structurelle (également appelée « partie de renfort » ou « doublure ») et/ou au moins la partie extérieure (également appelée « peau extérieure ») d’un ouvrant de véhicule automobile, d’un pare-chocs, d‘une aile, d’un capot ou d’un toit.

[0013] Le fait de former le logement au moins partiellement par le corps principal de la pièce de carrosserie offre la possibilité de profiter des zones de la pièce de carrosserie qui, initialement, représentent des portions non exploitées. Cela permet notamment de loger un ou plusieurs constituants de l’unité de commande électronique locale, sans augmenter l’encombrement total de la pièce. Ceci permet également le positionnement de l’unité de commande électronique locale au plus proche de la pièce de carrosserie, et par extension, au plus proche des éléments pilotés électroniquement. Par conséquent, les connexions entre l’unité de commande électronique locale et les élément pilotés électroniquement nécessitent d’être moins longues. La pièce de l’invention est donc plus compacte, ce qui facilite son implémentation au sein du véhicule et son interaction avec d’autres systèmes environnants.

[0014] Le logement peut également être formé au moins partiellement par un élément de support, par exemple, un élément de support attenant à la pièce de carrosserie.

[0015] Par ailleurs, il est également possible de rapporter au moins une portion du logement sur la pièce de carrosserie ou sur un élément de support, par exemple, par vissage ou soudage.

[0016] Avantageusement, ladite chaîne cinématique comprend au moins une chaîne cinématique primaire (14) et au moins une chaîne cinématique secondaire (15), le moteur (13) étant apte à transmettre des efforts à ladite chaîne cinématique primaire (14), la chaîne cinématique secondaire (15) étant apte à transmettre les efforts de ladite chaîne cinématique primaire (14) pour actionner au moins un desdits deux éléments pilotés électroniquement.

[0017] Avantageusement, la chaîne cinématique comprend au moins deux chaînes cinématiques primaires (14) et deux chaînes cinématiques secondaires (15), le moteur (13) étant apte à transmettre des efforts à chacune des chaînes cinématique primaires (14), lesdites deux chaînes cinématiques secondaires (15) étant chacune étant apte à transmettre les efforts de l'une des chaînes cinématiques primaires (14) pour actionner au moins un desdits deux éléments pilotés électroniquement.

[0018] Avantageusement, le logement comprend un couvercle rapporté ou une résine surmoulée.

[0019] Ainsi, il est possible de garantir l’étanchéité au sein du logement et donc de préserver tous les composants disposés au sein du logement contre les agressions de l’environnement extérieur, telles que l’humidité, l’oxydation, etc.

[0020] Avantageusement, lesdits deux éléments pilotés électroniquement sont choisis dans la liste constituée de : élément d’un dispositif lumineux, élément d’un système de chauffage, moyens aérodynamiques mobiles, actionneur de l’ouverture et de la fermeture d’un ouvrant, élément d’un système sonore, capteur capacitif, capteur piézoélectrique, capteur à ondes électromagnétiques tel qu’un radar ou un lidar.

[0021] Avantageusement, au moins l'une des chaînes cinématiques secondaires comprend un organe de débrayage.

[0022] Ainsi, il est possible de piloter indépendamment deux éléments pilotés électroniquement en choisissant de désolidariser l’une des chaînes cinématiques secondaires via un ou plusieurs organes de débrayage. Il est dès lors possible de piloter avec plus de précision les éléments pilotés de la pièce de carrosserie, ainsi que leur fonction, et ainsi adapter l’actionnement de ces éléments en fonction des besoins du véhicule.

[0023] Avantageusement, la pièce comprend une structure en plastique moulée apte à recevoir au moins un desdits deux éléments pilotés électroniquement et au moins une piste électrique disposée à l’intérieur de la structure et agencée pour relier deux composants de la pièce.

[0024] Ainsi, la pièce selon l’invention est davantage compacte et son intégration au sein du véhicule en est facilitée. En effet, les éléments pilotés électroniquement, ainsi que leur connexion respective à l’unité de commande électronique locale peuvent être répartis dans la structure plastique. Il est également possible de répartir certains composants de l’unité de commande électronique locale. Une telle variante de l’invention est particulièrement avantageuse lorsque la pièce de carrosserie comprend plusieurs éléments pilotés sous la forme de moyens aérodynamiques, tels des volets aérodynamiques ou un aileron aérodynamique, qui nécessitent d’être fixés par leurs deux extrémités et, parfois, d’être actionnés indépendamment les uns des autres.

[0025] Avantageusement, la piste électrique est surmoulée, imprimée ou estampée.

[0026] Ainsi, l’encombrement au sein même de la structure s’en trouve davantage réduit. Dans cette variante de l’invention, les risques de dégradation des connexions électriques entre deux éléments de la pièce sont également réduits.

[0027] Avantageusement, la pièce de carrosserie comprend au moins un élément de transfert d’efforts et au moins deux volets aérodynamiques, l'élément de transfert d’efforts reliant les deux volets aérodynamiques l'un à l'autre, l'élément de transfert d’efforts étant apte à transférer les efforts subits par l'un des volets aérodynamiques vers l'autre.

[0028] Avantageusement, la pièce de carrosserie est un pare-chocs muni d’une peau extérieure.

Brève description des figures [0029] L'invention sera mieux comprise à la lecture des figures annexées, qui sont fournies à titre d'exemples et ne présentent aucun caractère limitatif, dans lesquelles :

[fig.l] est une vue en perspective d’une face avant de véhicule intégrant une pièce de carrosserie selon un premier mode de réalisation de l’invention, [fig.2] est une vue éclatée en perspective de la face avant illustrée à la figure 1, [fig.3] est une vue en perspective d’éléments constitutifs d’une pièce de carrosserie selon un deuxième mode de réalisation de l’invention, [fig.4] est une vue en perspective agrandie d’une variante d’une portion des éléments constitutifs de la pièce illustrés à la figure 3, [fig.5] est une vue en perspective d’éléments constitutifs d’une pièce de carrosserie selon un troisième mode de réalisation de l’invention, et [fig.6] est une vue en perspective d’éléments constitutifs d’une pièce de carrosserie selon une variante du troisième mode de réalisation de l’invention.

Description détaillée [0030] La pièce de carrosserie 1 de véhicule automobile selon un mode de réalisation de l’invention comprend un corps principal 2, comprenant elle-même au moins deux éléments pilotés électroniquement, la pièce 1 comprend également une unité de commande électronique locale 10 pour le pilotage desdits éléments pilotés, l’unité de commande électronique locale 10 comprenant un circuit imprimé 11, un connecteur électrique 12 relié au circuit imprimé 11 et apte à être relié à une unité de commande électronique centrale du véhicule (non représentée), au moins un moteur 13, et au moins une chaîne cinématique apte à transmettre des efforts du moteur (13) pour actionner concomitamment ou indépendamment lesdits deux éléments pilotés électroniquement. Enfin, la pièce 1 comprend un logement 20 au sein duquel est disposé au moins partiellement l’unité de commande électronique locale 10, un tel logement 20 étant formé au moins partiellement par le corps principal 2.

[0031] Dans les modes de réalisation présentés, la pièce de carrosserie 1 est une pièce de carrosserie pourvue d’éléments aérodynamiques. Par conséquent, les éléments pilotés électroniquement sont principalement des volets aérodynamiques mobiles 5. Néanmoins, la pièce de carrosserie peut être différente et donc comprendre des éléments pilotés électroniquement de nature différente. De tels éléments pilotés électroniquement peuvent, par exemple, être : un élément d’un dispositif lumineux, un élément d’un système de chauffage, un actionneur de l’ouverture et de la fermeture d’un ouvrant, un élément d’un système sonore, un capteur capacitif, un capteur piézoélectrique, un capteur à ondes électromagnétiques tel qu’un radar ou un lidar, etc.

[0032] Dans les modes de réalisation décrits, la pièce de carrosserie 1 a été représentée comme un pare-chocs avant comprenant une peau extérieure 3 destinée à habiller une partie structurelle 4, formant principalement le corps principal 2. Sur cette dernière sont positionnés des volets aérodynamiques 5 et un aileron aérodynamique 6 (figures 1 et 2), qui représentent les éléments pilotés électroniquement par l’unité de commande électronique locale 10 de la pièce 1 de l’invention selon un premier mode de réalisation. L’unité de commande électronique locale 10 est destinée à être connectée à l’unité de commande électronique centrale (non représentée) par l’intermédiaire de son connecteur électrique 12 (visible sur les figures 3 à 6).

[0033] Dans les modes de réalisation décrits, la chaîne cinématique comprend moins deux chaînes cinématiques primaires 14 et au moins deux chaînes cinématiques secondaires 15. Des nombres différents de chaînes cinématiques primaires et secondaires peuvent tout à fait être envisagés en fonction des besoins. Le moteur 13 est apte à transmettre des efforts à chacune des chaînes cinématique primaires 14 et les chaînes cinématiques secondaires 15 sont chacune étant apte à transmettre les efforts de l'une des chaînes cinématiques primaires 14 pour actionner au moins un desdits deux éléments pilotés électroniquement.

[0034] Selon un second mode de réalisation (figure 3), la pièce de carrosserie 1 comprend une structure en plastique moulée 21 de forme carrée. Cette structure 21 comprend, dans sa partie centrale, un renfoncement qui s’étend sur toute sa hauteur et qui forme partiellement le logement 20. Au sein du logement 20 sont disposés de nombreux éléments constitutifs de l’unité de commande électronique locale 10, tels que le circuit imprimé 10, le moteur 13, les chaînes cinématiques primaires 14 et secondaires 15, et deux organes de débrayage 7. Le logement 20 est surmoulée d’une résine 22 permettant de garantir l’étanchéité de cette partie de la pièce 1 et ainsi protéger tous les composants compris au sein du logement 20.

[0035] La structure en plastique 21 permet également la fixation de quatre séries de volets aérodynamiques mobiles 5, les volets 5 d’une même série étant reliés les uns aux autres par l’intermédiaire d’un élément de transfert d’efforts 8, dont le rôle est la mise en mouvement de l’ensemble des volets 5 d’une même série, lorsque l’un d’entre eux est mis en mouvement par l’une des chaînes cinématiques secondaires 15. Dans ce mode de réalisation, on note que les séries de volets aérodynamiques mobiles 5 sont espacées verticalement, deux à deux, afin de respecter la place nécessaire à une poutre de renfort 40, généralement présente dans cette partie du véhicule (visible aux figures 5 et 6). Les séries de volets aérodynamiques mobiles 5 sont reliées horizontalement deux à deux via un organe de débrayage 7, piloté par l’unité de commande électronique locale 10. La présence de cet organe de débrayage 7 permet une désolidarisation entre deux séries horizontales de volets aérodynamiques mobiles 5, ce qui permet donc leur pilotage indépendant lorsque cela est nécessaire.

[0036] Par ailleurs, l’un des volets 5 est pourvu d’un capteur de position 23, lui aussi piloté par l’unité de commande électronique locale 10, un tel capteur 23 permettant de recueillir des données relatives à la position du volet 5 sur lequel il est placé et d’engendrer des actions spécifiques directement au niveau de l’unité de commande électronique locale 10. Bien entendu, il est envisageable de prévoir le positionnement d’un tel capteur 23 sur chaque série de volet 5, afin notamment d’obtenir davantage de données et, le cas échéant, de diagnostiquer un mauvais fonctionnement de l’un de ces capteurs 23.

[0037] Par ailleurs, les volets aérodynamiques 5 peuvent également incorporer des éléments chauffants pilotés par l’unité de commande électronique locale, et dont l’une des fonctions est de dégivrer les volets aérodynamiques afin qu’ils soient opérationnels, y compris durant et après des périodes de gel. De même, les volets 5 peuvent être pourvus de moyens lumineux pilotés par l’unité de commande électronique locale, ces moyens lumineux pouvant ainsi participer à la signature lumineuse de la face avant du véhicule.

[0038] Par ailleurs, la structure plastique 21 peut former une structure d’une forme plus complexe (figures 5 et 6) et ainsi intégrer davantage d’éléments pilotés, en l’occurrence davantage de séries de volets aérodynamiques 5. Plus précisément, la pièce de carrosserie 1 selon le troisième mode de réalisation présenté comprend deux séries de volets aérodynamiques 5 disposées dans des positions latérales. Dans ce mode de réalisation, le logement 20 est réparti en trois portions qui abritent chacune des éléments constitutifs de l’unité de commande électronique locale 10. En l’occurrence, les portions latérales du logement 20 comprennent ici les éléments nécessaires (moteur et chaînes cinématiques) à l’actionnement des volets mobiles 5 des séries latérales.

[0039] Lorsque la structure plastique 21 est d’un seul tenant (figure 5), les séries latérales de volets mobiles 5 et les éléments nécessaires à leur actionnement peuvent être connectés au circuit imprimé 11 de l’unité de commande électronique locale 10 via des pistes électriques 9 estampées directement sur la structures plastique 21.

[0040] Lorsque la structure plastique 21 est formée de plusieurs sous-structures (figure 6), les séries latérales de volets mobiles 5 et les éléments nécessaires à leur actionnement peuvent être connectés au circuit imprimé 11 de l’unité de commande électronique locale 10 via des fils électriques 30 qui offrent plus de flexibilité pour le positionnement des séries latérales de volets 5 au sein de la pièce 1.

Liste des références [0041] 1 : pièce de carrosserie : corps principal : peau extérieure : partie structurelle : volets aérodynamique : aileron aérodynamique : organe de débrayage : élément de transfert d’efforts : piste électrique : unité de commande électronique locale : circuit imprimé : connecteur électrique : moteur : chaîne cinématique primaire : chaîne cinématique secondaire : logement : structure en plastique moulée : résine surmoulée : capteur de position : fil électrique : poutre de renfort

Claims

Revendications [Revendication 1] Pièce de carrosserie (1) de véhicule automobile caractérisé en ce qu’il comprend : - un corps principal (2) comprenant au moins deux éléments pilotés électroniquement (5, 6, 7, 23), - une unité de commande électronique locale (10) pour le pilotage desdits éléments pilotés (5, 6, 7, 23), l’unité de commande comprenant un circuit imprimé (11), un connecteur électrique (12) relié au circuit imprimé (11) et apte à être relié à une unité de commande électronique centrale du véhicule, au moins un moteur (13), et au moins une chaîne cinématique apte à transmettre des efforts du moteur (13) pour actionner concomitamment ou indépendamment lesdits deux éléments pilotés électroniquement (5, 6, 7, 23), et - un logement (20) au sein duquel est disposé au moins partiellement l’unité de commande électronique locale (10), le logement (20) étant formé au moins partiellement par le corps principal (2). [Revendication 2] Pièce de carrosserie (1) selon la revendication 1, dans laquelle ladite chaîne cinématique comprend au moins une chaîne cinématique primaire (14) et au moins une chaîne cinématique secondaire (15), le moteur (13) étant apte à transmettre des efforts à ladite chaîne cinématique primaire (14), la chaîne cinématique secondaire (15) étant apte à transmettre les efforts de ladite chaîne cinématique primaire (14) pour actionner au moins un desdits deux éléments pilotés électroniquement (5, 6, 7, 23). [Revendication 3] Pièce de carrosserie (1) selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle la chaîne cinématique comprend au moins deux chaînes cinématiques primaires (14) et deux chaînes cinématiques secondaires (15), le moteur (13) étant apte à transmettre des efforts à chacune des chaînes cinématique primaires (14), lesdites deux chaînes cinématiques secondaires (15) étant chacune étant apte à transmettre les efforts de l'une des chaînes cinématiques primaires (14) pour actionner au moins un desdits deux éléments pilotés électroniquement (5, 6, 7, 23). [Revendication 4] Pièce de carrosserie (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le logement (20) comprend un couvercle rapporté ou une résine surmoulée (22). [Revendication 5] Pièce de carrosserie (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel lesdits deux éléments pilotés électroniquement (5,

6, 7, 23) sont choisis dans la liste constituée de : élément d’un dispositif lumineux, élément d’un système de chauffage, moyens aérodynamiques mobiles (5, 6), actionneur de l’ouverture et de la fermeture d’un ouvrant, élément d’un système sonore, capteur capacitif, capteur piézoélectrique, capteur à ondes électromagnétiques tel qu’un radar ou un lidar. [Revendication 6] Pièce de carrosserie (1) selon l’une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel la chaîne cinématique comprend au moins un organe de débrayage (7). [Revendication 7] Pièce de carrosserie (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant une structure en plastique moulée (21) apte à recevoir au moins un desdits deux éléments pilotés électroniquement (5, 6, 7, 23) et au moins une piste électrique (9) disposée à l’intérieur de la structure (21) et agencée pour relier deux composants de la pièce de carrosserie (1). [Revendication 8] Pièce de carrosserie (1) selon la revendication précédente, dans lequel la piste électrique (9) est surmoulée, imprimée ou estampée. [Revendication 9] Pièce de carrosserie (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant au moins un élément de transfert d’efforts (8) et au moins deux volets aérodynamiques (5), l'élément de transfert d’efforts (8) reliant les deux volets aérodynamiques (5) l'un à l'autre, l'élément de transfert d’efforts (8) étant apte à transférer les efforts subits par l'un des volets aérodynamiques (5) vers l'autre. [Revendication 10] Pièce de carrosserie (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la pièce de carrosserie (1) est un pare-chocs (1) muni d’une peau extérieure (3).

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