WO2018229369A1 - Ensemble pour chassis de vehicule hybride facilitant l'acces a un reservoir - Google Patents

Ensemble pour chassis de vehicule hybride facilitant l'acces a un reservoir Download PDF

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WO2018229369A1 PCT/FR2018/051101 FR2018051101W WO2018229369A1 WO 2018229369 A1 WO2018229369 A1 WO 2018229369A1 FR 2018051101 W FR2018051101 W FR 2018051101W WO 2018229369 A1 WO2018229369 A1 WO 2018229369A1
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    • B60K15/063—Arrangement of tanks
    • B60K2015/0631—Arrangement of tanks the fuel tank forming at least part of the vehicle floor

Definitions

  • the present invention relates to a hybrid vehicle chassis assembly facilitating access to a tank.
  • the invention finds a particularly advantageous, but not exclusive, application in the field of motor vehicles.
  • the fuel tank is located beneath a part of the floor of the so-called tier two vehicle intended to be positioned under the seats of the rear passengers of the vehicle.
  • the reservoir comprises a gauge-pump module for providing an indication of the quantity of the contents of the tank and supplying the circuits of the injection system of the engine. Due to the heavy load on the pump-gauge module, it may be necessary to have access during maintenance operations on the vehicle. This access is generally authorized via a hatch in the floor of the vehicle, in the zone seats rank two.
  • a rotating electrical machine can be coupled to the rear axle of the vehicle. This electrical machine is electrically connected to batteries that provide power to the machine when the machine is running in motor mode. The electric machine may also operate in generator mode to ensure recharging of the batteries, especially during a regenerative braking phase.
  • the fuel tank Due to the size of these additional elements (electrical machine and batteries) in the underbody, the fuel tank is shifted rearward to clear space for batteries. The fuel tank is then found at least partially under the rear axle. As a result, access to the gauge-pump module from the inside of the vehicle via the usual hatch is no longer possible. In addition, it is difficult to provide an additional door at the new location of the gauge-pump module, since many mechanical reinforcement areas are located above the tank.
  • the document FR3036664A1 also describes a vehicle chassis assembly comprising a floor, a tank located under the floor and connected to an external element via a pipe also posing a problem of access and movement of the tank.
  • the invention aims to effectively remedy this disadvantage by providing a set for a motor vehicle chassis, comprising:
  • the reservoir being located under the floor, and connected to an external element by means of a pipe, this pipe comprising at least one serpentine-shaped portion constituted by a plurality of turns, the serpentine-shaped portion being suitable to allow, by spacing the turns relative to each other, a vertical displacement of the tank during disassembly while the pipe is connected to the tank.
  • the invention thus facilitates disassembly of the tank without having to disassemble an adjacent body located in the sub-body, such as the rear axle and / or the battery. Indeed, because of the vertical displacement of the tank, the invention allows the operator to have enough room to be able to place his hands and disconnect the pipe relative to the tank.
  • the reservoir is a fuel tank.
  • the external element is a vapor recycling device.
  • the coil-shaped portion is located on the side of an end of the pipe connected with the tank.
  • the number of turns of the serpentine-shaped portion is chosen to allow a vertical shift of the reservoir by a distance of between 10 cm and 25 cm.
  • the number of turns is between 2 and 8 and preferably between 3 and 5.
  • the tank is positioned at least partly under a floor load zone.
  • the assembly further comprises a rotating electrical machine intended to be coupled to a rear axle, and batteries intended to be electrically connected to the rotating electrical machine.
  • the batteries are located under a portion of the floor for supporting rear passenger seats of the motor vehicle.
  • the invention also relates to a motor vehicle comprising a frame assembly as defined above.
  • the invention will be better understood from reading the following description and examining the figures that accompany it. These figures are given for illustrative but not limiting of the invention.
  • Figure 1 is a detailed view of the top illustrating a sub floor assembly architecture of a hybrid vehicle according to the present invention
  • Figure 2 is a longitudinal sectional view of the assembly of Figure 1 illustrating the positioning of the reservoir
  • Figures 3 and 4 are perspective views of the members located in the load area of the vehicle, respectively before and after disassembly of the tank connected to a vapor recycling device by means of a pipe according to the invention .
  • Identical elements, similar, or the like retain the same reference from one figure to another.
  • Figure 1 shows an assembly 10 having a floor 1 1 of a motor vehicle extending along a longitudinal axis X.
  • a longitudinal axis X There is the longitudinal axis X, a transverse axis Y which is perpendicular to the axis X and extends in a horizontal plane, as well as a vertical axis Z perpendicular to the horizontal plane defined by the X and Y axes.
  • the relative terms of the "horizontal” and “vertical” type are understood by reference to a motor vehicle in position d use on a flat floor.
  • the floor 1 1 comprises a first portion 12, called rank one, intended to be located under a driver's seat and the front passenger, and a second part 14, said tier two, intended to be located under the seats of the rear passengers of the vehicle.
  • a rear portion 16 said load area, intended to form a bottom of the trunk and where appropriate, for long vehicles, to be positioned under seats of a third row of passengers.
  • a connecting element 18, said heel board providing a mechanical connection between the row portion a 12 and the row portion. two 14.
  • first reinforcing beam 20 between the second portion 14 and the rear portion 16 of the floor 1 1, a second cross member 21 reinforcement arranged in the rear portion 16, and a lateral shock reinforcement tube 23 extending transversely along the Y axis.
  • a rotating electrical machine 25 is coupled to the rear axle 26 of the vehicle.
  • This electrical machine 25 is electrically connected to batteries 27 located in the second rank zone 14. These batteries 27 provide power to the electric machine 25 when the latter operates in motor mode.
  • the electric machine 25 may also operate in generator mode to ensure recharging of the batteries 27, especially during a regenerative braking phase.
  • a hole 29 formed in the floor 1 1 between the two batteries 27 provides access to the connection of the batteries 27.
  • Each battery 27 comprises for example a shell which may be in two parts. Each shell contains cells including lithium-ion type, an electronic management of different cells, and the associated cooling circuit.
  • a water pipe 31 conveys a cooling liquid to the cooling circuit of the batteries 27.
  • a fuel tank 33 comprises a pump-gauge module 34 making it possible to provide an indication of the quantity of the fuel. reservoir 33 and feed the circuits of the injection system of the engine.
  • the fuel tank 33 is located beneath the charging zone 16 and extends at least partially under the rear axle beam 26.
  • the tank 33 is intended to be fixed to the floor 1 1 of the vehicle by means of fastening tabs 36 of these fixing lugs 36 are provided with claws for holding the reservoir in position on the body, after the operation of hair removal and before the screwing operation of the tank. This facilitates the screwing operation by the operator after removal of the mounting means of the organs.
  • a pipe (not shown) is used to route the fuel pump gauge module 34 to the engine.
  • a first wiring harness is connected to a pressure sensor and a second harness is connected to the pump gauge module 34.
  • the fuel tank 33 is in communication with a vapor recycling device 43 via a pipe 44 made of a rigid plastic material.
  • the connection between the reservoir 33 and one end of the pipe 44 can be achieved by a quick connection type snap.
  • this pipe 44 has a coil-shaped portion 45 constituted by a plurality of turns 46 contiguous with respect to each other. These turns 46 are preferably coaxial with each other and advantageously have a vertical axis. These turns 46 give flexibility to the pipe 44 in the vertical direction Z. Because of their spacing from each other during the disassembly of the reservoir 33, these turns 46 can vertically shift the fuel tank 33 and thus facilitate its access by the operator without having to dismantle additional parts.
  • the number of turns 46 is chosen to allow a vertical shift of the fuel tank 33 by a distance between 10cm and 25cm during disassembly, including a distance of about 20cm.
  • the number of turns 46 may be between, for example, between 2 and 8, this number of turns being optimized between 3 and 5 depending on the dimension necessary to go down in order to be able to disconnect the interfaces on the reservoir.
  • the turns 46 are made on the side of the end of the pipe 44 connected with the reservoir 33. These turns 46 are for example located above the gauge-pump module 34.
  • the operator can first unscrew the reservoir 33. Then, because of the flexibility of the pipe 44 which is conferred by the coil-shaped portion 45, the The operator can lower the tank 33 by the desired distance, in particular 20 cm to pass his hands under the vehicle and access the connection between the pipe 44 and the tank 33. It can then disconnect the pipe 44. relative to the reservoir 33 and the pipe connected to the pump-gauge module 34 which is located in an accessible zone. It may also disconnect the electrical wiring connection to the pressure sensor and the wiring harness connection to the gauge pump module 34 for which it is preferably provided an excess length allowing such an operation. Finally, the operator can fully extract the reservoir 33 to access the gauge-pump module 34 and make the necessary repairs.
  • the tank 33 may be a tank storing a depolluting agent or a mixed tank storing fuel in a first compartment and a reducing agent in a second compartment.

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Abstract

L'invention porte principalement sur un ensemble pour châssis de véhicule automobile, comportant : - un plancher, - un réservoir (33), - ledit réservoir (33) étant implanté sous le plancher, caractérisé en ce que le réservoir (33) est relié à un élément externe par l'intermédiaire d'un tuyau (44) comportant au moins une portion en forme de serpentin (45) constituée par une pluralité de spires (46), ladite portion en forme de serpentin (45) étant apte à autoriser, par écartement des spires (46) l'une par rapport à l'autre, un déplacement vertical du réservoir (33) lors de son démontage alors que le tuyau (44) est connecté audit réservoir (33).

Description

ENSEMBLE POUR CHASSIS DE VEHICULE HYBRIDE FACILITANT L'ACCES
A UN RESERVOIR
[0001 ] La présente invention porte sur un ensemble pour châssis de véhicule hybride facilitant l'accès à un réservoir. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, dans le domaine des véhicules automobiles.
[0002] De façon connue en soi, dans une architecture classique de véhicule automobile, le réservoir à carburant est implanté sous une partie du plancher du véhicule dite de rang deux destinée à être positionnée sous les sièges des passagers arrière du véhicule. Le réservoir comporte un module jauge-pompe permettant de fournir une indication sur la quantité du contenu du réservoir et d'alimenter les circuits du système d'injection du moteur thermique. Du fait de la forte sollicitation du module jauge-pompe, il peut être nécessaire d'y avoir accès lors d'opérations de maintenance sur le véhicule. Cet accès est généralement autorisé via une trappe ménagée dans le plancher du véhicule, dans la zone sièges rang deux. [0003] Dans le cas d'une architecture de véhicule hybride, une machine électrique tournante peut être accouplée au train arrière du véhicule. Cette machine électrique est connectée électriquement à des batteries qui assurent l'alimentation de la machine lorsque cette dernière fonctionne en mode moteur. La machine électrique pourra également fonctionner en mode générateur pour assurer un rechargement des batteries, notamment lors d'une phase de freinage récupératif.
[0004] Du fait de l'encombrement de ces éléments supplémentaires (machine électrique et batteries) en sous-caisse, le réservoir à carburant est décalé vers l'arrière afin de dégager de l'espace pour les batteries. Le réservoir à carburant se retrouve alors au moins en partie sous la traverse de train arrière. En conséquence, l'accès au module jauge-pompe par l'intérieur du véhicule via la trappe habituelle n'est plus possible. En outre, il est difficile de prévoir une trappe supplémentaire au niveau du nouvel emplacement du module jauge- pompe, dans la mesure où de nombreuses zones de renfort mécanique sont situées au- dessus du réservoir.
[0005] Dans une telle architecture hybride, il devient donc nécessaire de démonter le réservoir pour pouvoir accéder au module jauge-pompe. Or, le tuyau assurant une liaison entre le réservoir et le dispositif de recyclage de vapeurs passe entre la structure du véhicule et la traverse du train arrière. Un tel tuyau n'autorise donc pas, du fait de son positionnement figé, un déplacement du réservoir suite à son démontage. L'opérateur a donc difficilement accès à la jonction entre le tuyau et le réservoir pour en assurer sa déconnexion. Le document FR3036664A1 décrit également un ensemble pour châssis de véhicule comprenant un plancher, un réservoir implanté sous le plancher et relié à un élément externe par l'intermédiaire d'un tuyau posant aussi un problème d'accès et de déplacement du réservoir.
[0006] L'invention vise à remédier efficacement à cet inconvénient en proposant un ensemble pour châssis de véhicule automobile, comportant:
- un plancher,
- un réservoir,
- le réservoir étant implanté sous le plancher, et relié à un élément externe par l'intermédiaire d'un tuyau , ce tuyau comportant au moins une portion en forme de serpentin constituée par une pluralité de spires, la portion en forme de serpentin étant apte à autoriser, par écartement des spires l'une par rapport à l'autre, un déplacement vertical du réservoir lors de son démontage alors que le tuyau est connecté au réservoir.
[0007] L'invention permet ainsi de faciliter le démontage du réservoir sans avoir à démonter un organe adjacent situé en sous-caisse, tel que le train arrière et/ou la batterie. En effet, du fait du déplacement vertical du réservoir, l'invention permet à l'opérateur de disposer de suffisamment de place pour pouvoir placer ses mains et déconnecter le tuyau par rapport au réservoir.
[0008] Selon une réalisation, le réservoir est un réservoir à carburant.
[0009] Selon une réalisation, l'élément externe est un dispositif de recyclage de vapeurs.
[0010] Selon une réalisation, la portion en forme de serpentin est située du côté d'une extrémité du tuyau connectée avec le réservoir.
[001 1 ] Selon une réalisation, le nombre de spires de la portion en forme de serpentin est choisi pour permettre un décalage vertical du réservoir d'une distance comprise entre 10cm et 25cm.
[0012] Selon une réalisation, le nombre de spires est compris entre 2 et 8 et de préférence entre 3 et 5. [0013] Selon une réalisation, le réservoir est positionné au moins en partie sous une zone de charge du plancher.
[0014] Selon une réalisation, l'ensemble comporte en outre une machine électrique tournante destinée à être accouplée à un train arrière, et des batteries destinées à être reliées électriquement à la machine électrique tournante.
[0015] Selon une réalisation, les batteries sont situées sous une partie du plancher destinée à supporter des sièges de passagers arrière du véhicule automobile.
[0016] L'invention a également pour objet un véhicule automobile comportant un ensemble pour châssis tel que défini précédemment. [0017] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention.
[0018] La figure 1 est une vue détaillée du dessus illustrant une architecture d'ensemble de sous plancher d'un véhicule hybride selon la présente invention; [0019] La figure 2 est une vue en coupe longitudinale de l'ensemble de la figure 1 illustrant le positionnement du réservoir;
[0020] Les figures 3 et 4 sont des vues en perspective des organes situés dans la zone de charge du véhicule, respectivement avant et après un démontage du réservoir connecté à un dispositif de recyclage de vapeurs au moyen d'un tuyau selon l'invention. [0021 ] Les éléments identiques, similaires, ou analogues conservent la même référence d'une figure à l'autre.
[0022] La figure 1 montre un ensemble 10 comportant un plancher 1 1 d'un véhicule automobile s'étendant suivant un axe longitudinal X. On distingue l'axe longitudinal X, un axe transversal Y qui est perpendiculaire à l'axe X et s'étend dans un plan horizontal, ainsi qu'un axe vertical Z perpendiculaire au plan horizontal défini par les axes X et Y. Les termes relatifs de type "horizontal" et "vertical" sont entendus par référence à un véhicule automobile en position d'utilisation sur un sol plan.
[0023] Le plancher 1 1 comporte une première partie 12, dite de rang un, destinée à être située sous un siège du conducteur et du passager avant, ainsi qu'une deuxième partie 14, dite de rang deux, destinée à être située sous les sièges des passagers arrière du véhicule. On distingue également une partie arrière 16, dite zone de charge, destinée à former un fond du coffre et le cas échéant, pour les véhicules longs, à être positionnée sous des sièges d'une troisième rangée de passagers. [0024] Du côté d'une extrémité longitudinale des batteries 27 décrites plus en détails ci- après, on distingue un élément de liaison 18, dit planche à talon, assurant une liaison mécanique entre la partie de rang un 12 et la partie de rang deux 14.
[0025] Comme cela est illustré sur la figure 2, afin de rigidifier l'ensemble, on prévoit également une première traverse de renfort 20 entre la deuxième partie 14 et la partie arrière 16 du plancher 1 1 , une deuxième traverse de renfort 21 ménagée dans la partie arrière 16, ainsi qu'un tube renfort de choc latéral 23 s'étendant transversalement suivant l'axe Y.
[0026] Une machine électrique tournante 25 est accouplée au train arrière 26 du véhicule. Cette machine électrique 25 est connectée électriquement à des batteries 27 situées dans la zone de rang deux 14. Ces batteries 27 assurent l'alimentation de la machine électrique 25 lorsque cette dernière fonctionne en mode moteur. La machine électrique 25 pourra également fonctionner en mode générateur pour assurer un rechargement des batteries 27, notamment lors d'une phase de freinage récupératif.
[0027] Un trou 29 ménagé dans le plancher 1 1 entre les deux batteries 27 permet d'avoir accès à la connectique des batteries 27. [0028] Chaque batterie 27 comporte par exemple une coque qui pourra être en deux parties. Chaque coque contient des cellules notamment de type lithium-ion, une électronique de gestion des différentes cellules, ainsi que le circuit de refroidissement associé. Un tuyau d'eau 31 permet d'acheminer un liquide de refroidissement vers le circuit de refroidissement des batteries 27. [0029] En outre, un réservoir à carburant 33 comporte un module jauge-pompe 34 permettant de fournir une indication sur la quantité du contenu du réservoir 33 et d'alimenter les circuits du système d'injection du moteur thermique. Le réservoir à carburant 33 est situé sous la zone de charge 16 et s'étend au moins en partie sous la traverse 21 de train arrière 26. Le réservoir 33 est destiné à être fixé au plancher 1 1 du véhicule au moyen de pattes de fixation 36 visibles sur les figures 3 et 4. Ces pattes de fixation 36 sont munies de griffes permettant de maintenir en position le réservoir sur la caisse, après l'opération de décoiffage et avant l'opération de vissage du réservoir. Cela facilite l'opération de vissage par l'opérateur après le retrait des moyens de montage des organes.
[0030] Un tuyau (non représenté) permet d'acheminer le carburant du module jauge- pompe 34 vers le moteur thermique. En outre, un premier faisceau électrique est connecté à un capteur de pression et un deuxième faisceau électrique est connecté au module jauge- pompe 34.
[0031 ] Le réservoir à carburant 33 est en communication avec un dispositif de recyclage de vapeurs 43 par l'intermédiaire d'un tuyau 44 réalisé dans un matériau plastique rigide. La connexion entre le réservoir 33 et une extrémité du tuyau 44 pourra être réalisée par une connexion rapide de type encliquetable.
[0032] Comme cela est illustré sur les figures 3 et 4, ce tuyau 44 comporte une portion en forme de serpentin 45 constituée par une pluralité de spires 46 contiguës les unes par rapport aux autres. Ces spires 46 sont de préférence co-axiales les unes par rapport aux autres et présentent avantageusement un axe vertical. Ces spires 46 confèrent une flexibilité au tuyau 44 suivant la direction verticale Z. Du fait de leur écartement les unes des autres lors du démontage du réservoir 33, ces spires 46 permettent de décaler verticalement le réservoir à carburant 33 et donc de faciliter son accès par l'opérateur sans avoir à démonter des pièces annexes.
[0033] Le nombre de spires 46 est choisi pour permettre un décalage vertical du réservoir à carburant 33 d'une distance comprise entre 10cm et 25cm lors du démontage, notamment une distance de l'ordre de 20cm. A cet effet, le nombre de spires 46 peut être compris par exemple entre 2 et 8, ce nombre de spire pouvant être optimisé entre 3 et 5 en fonction de la cote nécessaire à descendre pour pouvoir déconnecter les interfaces sur le réservoir.
[0034] Dans l'exemple de réalisation, les spires 46 sont réalisées du côté de l'extrémité du tuyau 44 connectée avec le réservoir 33. Ces spires 46 sont par exemple situées au-dessus du module jauge-pompe 34.
[0035] Ainsi, lors d'une intervention de maintenance, l'opérateur pourra dans un premier temps dévisser le réservoir 33. Puis, du fait de la flexibilité du tuyau 44 qui lui est conférée par la portion en forme de serpentin 45, l'opérateur pourra descendre le réservoir 33 de la distance souhaitée, notamment 20cm pour passer ses mains sous le véhicule et accéder à la connexion entre le tuyau 44 et le réservoir 33. Il pourra ensuite déconnecter le tuyau 44 par rapport au réservoir 33 ainsi que le tuyau relié au module jauge-pompe 34 qui se situe dans une zone accessible. Il pourra également déconnecter le faisceau électrique de connexion au capteur de pression et le faisceau électrique de connexion au module jauge- pompe 34 pour lesquels on prévoit de préférence une surlongueur autorisant une telle opération. Enfin, l'opérateur pourra extraire complètement le réservoir 33 pour accéder au module jauge-pompe 34 et réaliser les réparations nécessaires.
[0036] En variante, le réservoir 33 pourra être un réservoir stockant un agent de dépollution ou un réservoir mixte stockant du carburant dans un premier compartiment et un agent réducteur dans un second compartiment.

Claims

REVENDICATIONS
1. Ensemble (10) pour châssis de véhicule automobile, comportant :
- un plancher (1 1 ),
- un réservoir (33),
- ledit réservoir (33) étant implanté sous le plancher (1 1 ), et relié à un élément externe (43) par l'intermédiaire d'un tuyau (44)
caractérisé en ce que le tuyau (44) comporte au moins une portion en forme de serpentin (45) constituée par une pluralité de spires (46), ladite portion en forme de serpentin (45) étant apte à autoriser, par écartement des spires (46) l'une par rapport à l'autre, un déplacement vertical du réservoir (33) lors de son démontage alors que le tuyau (44) est connecté audit réservoir (33).
2. Ensemble selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le réservoir (33) est un réservoir à carburant.
3. Ensemble selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément externe (43) est un dispositif de recyclage de vapeurs.
4. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la portion en forme de serpentin (45) est située du côté d'une extrémité du tuyau (44) connectée avec le réservoir (33).
5. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le nombre de spires (46) de la portion en forme de serpentin (45) est choisi pour permettre un décalage vertical du réservoir (33) d'une distance comprise entre 10cm et 25cm.
6. Ensemble selon la revendication 5, caractérisé en ce que le nombre de spires (46) est compris entre 2 et 8 et de préférence entre 3 et 5.
7. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le réservoir (33) est positionné au moins en partie sous une zone de charge (16) du plancher (1 1 ).
8. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une machine électrique tournante (25) destinée à être accouplée à un train arrière (26), et des batteries (27) destinées à être reliées électriquement à la machine électrique tournante (25).
9. Ensemble selon la revendication 8, caractérisé en ce que les batteries (27) sont situées sous une partie du plancher (1 1 ) destinée à supporter des sièges de passagers arrière du véhicule automobile.
10. Véhicule automobile comportant un ensemble (10) pour châssis tel que défini selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.
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