FR3077778A1 - ELECTRICAL DRIVING SYSTEM FOR A VEHICLE WITH A PUSHROAD UNIT FIXED UNDER A TRAVERSE - Google Patents
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Abstract
Système de traction pour véhicule automobile comportant un groupe motopropulseur comprenant une machine électrique (12) et une transmission (14), disposé dans la direction transversale du véhicule, qui est fixé en dessous d'une traverse (2) et à chaque extrémité de cette traverse (2) par un support élastique (8), chaque support élastique (8) comportant un bloc en élastomère comprenant une collerette posée au-dessus de la traverse (2), et une partie cylindrique disposée verticalement, traversant un perçage formé par une découpe de cette traverse (2), et comportant une tige axiale de suspension disposée suivant l'axe de la partie cylindrique, présentant une extrémité inférieure fixée sur le dessus du groupe motopropulseur.Traction system for a motor vehicle comprising a power unit comprising an electric machine (12) and a transmission (14), arranged in the transverse direction of the vehicle, which is fixed below a cross member (2) and at each end thereof crosspiece (2) by an elastic support (8), each elastic support (8) comprising an elastomer block comprising a flange placed above the crossbar (2), and a cylindrical portion arranged vertically, passing through a bore formed by a cutting of the crosspiece (2), and having an axial suspension rod disposed along the axis of the cylindrical portion, having a lower end fixed on the top of the powertrain.
Description
SYSTEME DE TRACTION ELECTRIQUE POUR VEHICULE AVEC UNELECTRIC TRACTION SYSTEM FOR VEHICLE WITH A
GROUPE MOTOPROPULSEUR FIXE SOUS UNE TRAVERSEFIXED MOTOR-PROPELLER GROUP UNDER A TRANSMISSION
La présente invention concerne un système de traction pour véhicule automobile comprenant un groupe motopropulseur fixé sous une traverse, ainsi qu’un véhicule automobile équipé d’un tel système de traction.The present invention relates to a traction system for a motor vehicle comprising a powertrain fixed under a cross member, as well as a motor vehicle equipped with such a traction system.
Certains véhicules automobiles hybrides ou électriques comportent un groupe motopropulseur comprenant une transmission fixée à l’extrémité d’une machine électrique, qui est disposé suivant la direction transversale du véhicule. La transmission transmet le mouvement aux roues motrices par deux arbres de roue disposés chacun d’un côté du véhicule.Certain hybrid or electric motor vehicles comprise a powertrain comprising a transmission fixed to the end of an electric machine, which is arranged in the transverse direction of the vehicle. The transmission transmits the movement to the drive wheels by two wheel shafts each arranged on one side of the vehicle.
Un type de fixation connu d’un groupe motopropulseur comprenant une machine électrique de traction et une transmission, présenté notamment par le document FR-A1-2960480, comporte une plaque fixée à plat à une extrémité de cette machine électrique, comprenant une partie débordant de la machine disposant d’un perçage recevant un guidage d’un arbre de roue relié à la transmission.A known type of fixing of a powertrain comprising an electric traction machine and a transmission, presented in particular by document FR-A1-2960480, comprises a plate fixed flat to one end of this electric machine, comprising a part projecting from the machine having a hole receiving a guide from a wheel shaft connected to the transmission.
La face de la plaque opposée à la machine électrique reçoit une fixation sur un côté de la caisse du véhicule, comprenant une liaison élastique pour filtrer des vibrations. Toutefois cette disposition présente un encombrement dans la direction transversale qui s’ajoute à la longueur du groupe motopropulseur.The face of the plate opposite the electric machine receives a fixing on one side of the vehicle body, comprising an elastic connection for filtering vibrations. However, this arrangement has a bulk in the transverse direction which is added to the length of the powertrain.
L’ensemble étant disposé dans un compartiment moteur présentant une largeur définie, la longueur de la machine électrique est alors limitée par l’encombrement transversal pris par la liaison élastique. On peut difficilement utiliser des machines électriques présentant une longueur plus importante, nécessaire pour délivrer des puissances plus élevées.The assembly being arranged in an engine compartment having a defined width, the length of the electric machine is then limited by the transverse size taken up by the elastic connection. It is difficult to use electric machines with a longer length, necessary to deliver higher powers.
Un autre type connu de fixation d’un groupe motopropulseur comporte une traverse dont les extrémités sont fixées sur les côtés du compartiment moteur, recevant en dessous de chaque côté une suspension élastique du groupe motopropulseur. La traverse peut être formée en particulier par un profilé réalisé en alliage d’aluminium extrudé.Another known type of powertrain attachment includes a cross member, the ends of which are attached to the sides of the engine compartment, receiving an elastic suspension of the powertrain below each side. The cross member can be formed in particular by a profile made of extruded aluminum alloy.
Chaque fixation élastique fixée sous la traverse par un serrage vertical, comporte un plan perpendiculaire à la direction transversale, qui se fixe sur une extrémité du groupe motopropulseur par un serrage dans cette direction transversale. De la même manière ce type de fixation présente un encombrement transversal qui s’ajoute à celui du groupe motopropulseur, limitant la longueur de la machine électrique.Each elastic fixing fixed under the crosspiece by a vertical clamping, comprises a plane perpendicular to the transverse direction, which is fixed on one end of the powertrain by a clamping in this transverse direction. In the same way, this type of attachment has a transverse size which is added to that of the powertrain, limiting the length of the electric machine.
La présente invention a notamment pour but d’éviter ces problèmes de l’art antérieur.The object of the present invention is in particular to avoid these problems of the prior art.
Elle propose à cet effet un système de traction pour véhicule automobile comportant un groupe motopropulseur comprenant une machine électrique et une transmission, disposé dans la direction transversale du véhicule, qui est fixé en dessous d’une traverse et à chaque extrémité de cette traverse par un support élastique, ce système étant remarquable en ce que chaque support élastique comporte un bloc en élastomère comprenant une collerette posée au-dessus de la traverse, et une partie cylindrique disposée verticalement, traversant un perçage formé par une découpe de cette traverse, et comporte une tige axiale de suspension disposée suivant l’axe de la partie cylindrique, présentant une extrémité inférieure fixée sur le dessus du groupe motopropulseur.To this end, it provides a traction system for a motor vehicle comprising a powertrain comprising an electric machine and a transmission, arranged in the transverse direction of the vehicle, which is fixed below a cross member and at each end of this cross member by a elastic support, this system being remarkable in that each elastic support comprises an elastomer block comprising a flange placed above the cross member, and a cylindrical part arranged vertically, passing through a bore formed by a cutout of this cross member, and comprises a axial suspension rod arranged along the axis of the cylindrical part, having a lower end fixed on the top of the powertrain.
Un avantage de ce système de traction est que de manière simple, on réalise deux supports élastiques écartés donnant une bonne stabilité au groupe motopropulseur, permettant notamment avec une largeur suffisante des parties cylindriques, une reprise du couple s’opposant à celui délivré par ce groupe aux roues motrices.An advantage of this traction system is that in a simple manner, two elastic supports are spread apart giving good stability to the powertrain, allowing in particular with a sufficient width of the cylindrical parts, a resumption of the torque opposing that delivered by this group drive wheels.
De plus on n’ajoute pas de longueur à l’ensemble du groupe motopropulseur, ce qui donne à ce groupe la possibilité d’occuper une grande partie de la distance transversale disponible entre les côtés du compartiment moteur permettant l’installation d’une machine électrique plus puissante.In addition, no length is added to the entire powertrain, which gives this group the possibility of occupying a large part of the transverse distance available between the sides of the engine compartment allowing the installation of a machine. more powerful electric.
Le groupe motopropulseur selon l’invention peut de plus comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles.The powertrain according to the invention may further include one or more of the following characteristics, which can be combined with one another.
Avantageusement, la collerette est disposée à l’extrémité supérieure de la partie cylindrique du bloc en élastomère.Advantageously, the collar is arranged at the upper end of the cylindrical part of the elastomer block.
Avantageusement chaque bloc en élastomère comporte une cage anticisaillement interposée entre sa partie cylindrique et la découpe de la traverse.Advantageously, each elastomer block includes an anti-shearing cage interposed between its cylindrical part and the cutout of the cross-member.
Avantageusement, la cage anti-cisaillement comporte dans sa partie supérieure une bride interposée entre la collerette du bloc en élastomère et la traverse.Advantageously, the anti-shearing cage has in its upper part a flange interposed between the collar of the elastomer block and the crosspiece.
Avantageusement, la partie cylindrique de chaque bloc en élastomère présente une largeur supérieure à une fois et demi sa hauteur.Advantageously, the cylindrical part of each elastomer block has a width greater than 1.5 times its height.
Avantageusement, chaque support élastique comporte un boîtier comprenant dans sa section transversale un passage permettant le coulissement de la traverse, et sous cette traverse un perçage recevant la partie cylindrique du bloc en élastomère.Advantageously, each elastic support comprises a housing comprising in its cross section a passage allowing the sliding of the cross, and under this cross a hole receiving the cylindrical part of the elastomer block.
Dans ce cas, avantageusement chaque boîtier comporte un dispositif de blocage du coulissement sur la traverse.In this case, advantageously each box includes a device for blocking the sliding on the cross-member.
Avantageusement, chaque support élastique comporte des vis de fixation traversant la collerette du bloc en élastomère et la traverse, pour se visser dans le boîtier.Advantageously, each elastic support comprises fixing screws passing through the collar of the elastomer block and passing through it, to be screwed into the housing.
Avantageusement, chaque support élastique est fixé à une plaque intermédiaire disposée en dessous de ce support, recevant des vis de serrage du groupe motopropulseur qui sont disposées verticalement à côté de la traverse.Advantageously, each elastic support is fixed to an intermediate plate disposed below this support, receiving tightening screws of the powertrain which are arranged vertically next to the cross-member.
L’invention a de plus pour objet un véhicule automobile hybride ou électrique comportant un système de traction équipé d’un groupe motopropulseur disposé transversalement dans le véhicule, remarquable en ce que ce groupe motopropulseur comprend l’une quelconque des caractéristiques précédentes.The invention further relates to a hybrid or electric motor vehicle comprising a traction system equipped with a powertrain arranged transversely in the vehicle, remarkable in that this powertrain comprises any of the preceding characteristics.
L’invention sera mieux comprise et d’autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d’exemple et de manière non limitative, en référence aux dessins annexés dans lesquels :The invention will be better understood and other characteristics and advantages will appear more clearly on reading the description below given by way of example and without limitation, with reference to the accompanying drawings in which:
- la figure 1 est une vue de face d’un système de traction selon l’invention installé dans un compartiment moteur ;- Figure 1 is a front view of a traction system according to the invention installed in an engine compartment;
- la figure 2 présente ce système de traction seul, un seul support élastique étant représenté ;- Figure 2 shows this traction system alone, a single elastic support being shown;
- la figure 3 est une vue éclatée de ce système de traction ; et- Figure 3 is an exploded view of this traction system; and
- les figures 4 et 5 sont des vues en coupe transversale d’un support élastique de ce système de traction, présentées respectivement suivant les plans de coupe transversaux IV-IV et V-V.- Figures 4 and 5 are cross-sectional views of an elastic support of this traction system, presented respectively along the transverse sectional planes IV-IV and V-V.
Les figures 1 et 2 présentent un motopropulseur comportant une machine électrique 12 disposée transversalement, recevant à son extrémité une transmission 14 comprenant un différentiel disposé du côté arrière indiqué par la flèche AR, qui est relié de chaque côté à une roue motrice par un arbre de roue. Un compresseur de climatisation 16 est fixé à l’avant de la machine électrique 12.Figures 1 and 2 show a powerplant comprising an electric machine 12 arranged transversely, receiving at its end a transmission 14 comprising a differential disposed on the rear side indicated by the arrow AR, which is connected on each side to a drive wheel by a shaft wheel. An air conditioning compressor 16 is attached to the front of the electric machine 12.
Par la suite on nomme direction longitudinale X celle de la longueur du véhicule, direction transversale Y celle de sa largeur, et direction verticale Z celle de sa hauteur.Subsequently, the longitudinal direction X is that of the length of the vehicle, transverse direction Y that of its width, and vertical direction Z that of its height.
Une traverse réalisée par un profilé extrudé en alliage d’aluminium 2 est fixée de chaque côté en dessous d’une bride 10, qui est elle-même fixée sur un longeron 4 disposé longitudinalement sur le côté du compartiment moteur.A cross member produced by an extruded aluminum alloy profile 2 is fixed on each side below a flange 10, which is itself fixed on a beam 4 disposed longitudinally on the side of the engine compartment.
Le groupe motopropulseur est fixé sous la traverse 2 par deux supports élastiques 8 disposés à proximité de chaque bride 10, afin d’obtenir un écartement donnant une stabilité à ce groupe motopropulseur.The powertrain is fixed under the crossmember 2 by two elastic supports 8 arranged near each flange 10, in order to obtain a spacing giving stability to this powertrain.
Le groupe motopropulseur occupe une grande partie de la distance transversale entre les deux longerons 4. En particulier sur le côté gauche de la figure 1, l’extrémité de la machine électrique 12 arrive à proximité du longeron 4, afin de présenter une grande longueur donnant à cette machine une puissance importante.The powertrain occupies a large part of the transverse distance between the two beams 4. In particular on the left side of FIG. 1, the end of the electric machine 12 arrives near the beam 4, in order to have a great length giving to this machine an important power.
Différents systèmes électriques 6 de gestion du groupe motopropulseur sont disposés au-dessus de la traverse 2, qui sépare ainsi ces systèmes électriques du groupe motopropulseur.Different electrical systems 6 for managing the powertrain are arranged above the cross member 2, which thus separates these electrical systems from the powertrain.
Les figures 3, 4 et 5 présentent la traverse 2 comprenant un profil transversal comportant un contour extérieur sensiblement rectangulaire, qui est disposé à plat. Le profil transversal symétrique par rapport au plan médian vertical, comporte deux fenêtres allongées 50 séparées par une paroi mince disposée dans le plan de symétrie, et à chaque extrémité un bord massif 52 sensiblement carré.Figures 3, 4 and 5 show the cross member 2 comprising a transverse profile having a substantially rectangular outer contour, which is arranged flat. The transverse profile symmetrical with respect to the vertical median plane comprises two elongated windows 50 separated by a thin wall arranged in the plane of symmetry, and at each end a solid edge 52 substantially square.
Chaque bord massif 52 de la traverse 2 présente une épaisseur un peu plus importante, formant sur le dessus et le dessous des faces d’appui parallèles permettant un bridage de la traverse.Each solid edge 52 of the cross-member 2 has a slightly greater thickness, forming on the top and the bottom of the parallel bearing faces allowing the cross-member to be clamped.
Chaque bride 10 comporte du côté tourné vers l’axe du véhicule, quatre perçages verticaux 54 recevant chacun une vis qui traverse un bord massif 52 de la traverse 2 afin de fixer cette traverse sous la bride.Each flange 10 comprises on the side facing the axis of the vehicle, four vertical holes 54 each receiving a screw which passes through a solid edge 52 of the cross member 2 in order to fix this cross member under the flange.
Chaque extrémité de la traverse 2 comporte une découpe 64 recevant un support élastique 8, présentant sur la paroi supérieure de cette traverse un perçage supérieur allongé suivant l’axe de cette traverse, et sur la paroi inférieure un perçage inférieur circulaire inscrit dans le perçage allongé.Each end of the cross member 2 comprises a cutout 64 receiving an elastic support 8, having on the upper wall of this cross member an elongated upper bore along the axis of this cross member, and on the lower wall a circular lower bore inscribed in the elongated bore .
Chaque support élastique 8 comporte un boîtier 20 comprenant une section transversale constante, présentant un passage rectangulaire recevant de manière ajustée la traverse 2, avec en dessous de cette traverse une partie massive inférieure 62, et de chaque côté un crochet 60 venant au-dessus de la traverse.Each elastic support 8 comprises a housing 20 comprising a constant cross section, having a rectangular passage receiving in an adjusted manner the cross member 2, with below this cross member a lower solid part 62, and on each side a hook 60 coming above the crossing.
Chaque extrémité de la traverse 2 est insérée dans un boîtier 20, puis coulisse pour ajuster le perçage inférieur circulaire de la découpe 64 sur un perçage vertical 24 de la partie inférieure 62 de ce boîtier, présentant un même diamètre. Ensuite une goupille est insérée dans un perçage vertical 28 formé à la fois dans un crochet 60 du boîtier 20 et dans un bord massif 52 de la traverse 2, pour bloquer le coulissement de ce boîtier.Each end of the cross member 2 is inserted into a housing 20, then slides to adjust the circular lower bore of the cutout 64 on a vertical bore 24 of the lower part 62 of this housing, having the same diameter. Then a pin is inserted into a vertical bore 28 formed both in a hook 60 of the housing 20 and in a solid edge 52 of the cross member 2, to block the sliding of this housing.
En variante tout autre dispositif de blocage du coulissement du boîtier 20 sur la traverse 2 peut être utilisé, comme une vis traversant ces deux éléments, ou serrant un de ces éléments sur l’autre.As a variant, any other device for blocking the sliding of the housing 20 on the cross-member 2 can be used, such as a screw passing through these two elements, or tightening one of these elements on the other.
Un bloc en élastomère 34 comporte une partie cylindrique verticale 38, recevant sur le dessus une collerette 36 allongée suivant la direction longitudinale de la traverse 2, s’ajustant dans le perçage supérieur allongé de la découpe 64 de cette traverse, qui présente à chaque extrémité un perçage recevant une vis de fixation 56.An elastomer block 34 has a vertical cylindrical part 38, receiving on top a flange 36 elongated in the longitudinal direction of the cross member 2, fitting into the elongated upper bore of the cutout 64 of this cross member, which has at each end a hole receiving a fixing screw 56.
Une cage anti-cisaillement 30 d’épaisseur mince, comporte un fut cylindrique 32 recevant la partie cylindrique 38 du bloc en élastomère 34, et sur le dessus une bride ajustée sous la collerette 36, comprenant de chaque côté un perçage 26 pour une vis de fixation 56. La cage anti-cisaillement 30 protège les côtés de la partie cylindrique 38 du bloc en élastomère 34, pour éviter qu’ils se blessent contre la découpe 64 le recevant lors des forts mouvements du groupe motopropulseur.An anti-shear cage 30 of thin thickness, comprises a cylindrical barrel 32 receiving the cylindrical part 38 of the elastomer block 34, and on top a flange fitted under the flange 36, comprising on each side a bore 26 for a screw attachment 56. The anti-shear cage 30 protects the sides of the cylindrical part 38 of the elastomer block 34, to prevent them from injuring themselves against the cutout 64 receiving it during strong movements of the powertrain.
On insère successivement dans chaque découpe 64 de la traverse 2 la cage anti-cisaillement 30, puis le bloc en élastomère 34 venant dessus. Ensuite on dispose de chaque côté du support élastique 8 une vis de fixation 56 qui traverse successivement un perçage de la collerette 36 du bloc en élastomère 34, un perçage 26 de la bride de la cage anti-cisaillement 30, un perçage de la paroi inférieure de la traverse 2, pour se visser enfin dans un perçage taraudé de la partie massive inférieure 62 du boîtier 20.The anti-shear cage 30 is inserted successively into each cutout 64 of the cross-member 2, then the elastomer block 34 coming from above. Then there is on each side of the elastic support 8 a fixing screw 56 which successively passes through a hole in the collar 36 of the elastomer block 34, a hole 26 in the flange of the anti-shear cage 30, a hole in the bottom wall of the cross-member 2, to finally screw into a threaded hole in the lower solid part 62 of the housing 20.
Une tige filetée axiale de suspension 70 traversant verticalement l’ensemble de chaque support élastique 8, dans l’axe de la partie cylindrique 38 du bloc en élastomère 34, présente une extrémité inférieure fixée au milieu d’une plaque intermédiaire 42, et une extrémité supérieure recevant un écrou non représenté, venant au-dessus de ce bloc en élastomère.An axial threaded rod for suspension 70 passing vertically through the assembly of each elastic support 8, in the axis of the cylindrical part 38 of the elastomer block 34, has a lower end fixed in the middle of an intermediate plate 42, and an end upper receiving a nut not shown, coming above this elastomer block.
Chaque plaque intermédiaire 42 forme un plat horizontal, allongé dans la direction longitudinale du véhicule, recevant à chaque extrémité une vis de serrage traversant cette plaque, qui est vissée dans un bossage vertical 44 disposé de chaque côté de la machine électrique 12 ou de la transmission 14.Each intermediate plate 42 forms a horizontal flat, elongated in the longitudinal direction of the vehicle, receiving at each end a clamping screw passing through this plate, which is screwed into a vertical boss 44 disposed on each side of the electric machine 12 or of the transmission. 14.
On obtient une suspension du groupe motopropulseur par chacune de ses extrémités, comportant des blocs en élastomère 34 présentant chacun une partie cylindrique 38 de grande largeur, permettant facilement de contenir le couple de réaction s’opposant au couple de traction que le groupe motopropulseur transmet aux roues motrices. Avantageusement la partie cylindrique 38 présente un diamètre supérieur à une fois et demi sa hauteur, afin d’obtenir cette stabilité.A suspension of the powertrain is obtained by each of its ends, comprising elastomer blocks 34 each having a cylindrical portion 38 of large width, making it easy to contain the reaction torque opposing the traction torque that the powertrain transmits to the drive wheels. Advantageously, the cylindrical part 38 has a diameter greater than one and a half times its height, in order to obtain this stability.
De plus le montage ou le démontage du groupe motopropulseur se fait facilement, en dévissant chaque tige filetée axiale de suspension 70 pour descendre ce groupe avec ses deux plaques intermédiaires 42, ou en retirant les vis de de fixation 56 de chaque côté de ces plaques intermédiaires qui sont verticalement à côté de la traverse 2 pour être accessibles par le dessus, afin de descendre ce groupe sans les plaques intermédiaires.In addition, the assembly or disassembly of the powertrain is easily done, by unscrewing each axial threaded rod of suspension 70 to lower this group with its two intermediate plates 42, or by removing the fixing screws 56 on each side of these intermediate plates. which are vertically next to the cross 2 to be accessible from above, to lower this group without the intermediate plates.
On notera que les supports élastiques 8 peuvent facilement être ajoutés sur une traverse 2 existante sur un modèle de véhicule, avec pour seule modification deux découpes 64 sur cette traverse. On réalise de cette manière une suspension du groupe motopropulseur n’ajoutant pas d’encombrement à ses extrémités, ce qui permet de disposer une machine électrique 12 qui est plus longue.It will be noted that the elastic supports 8 can easily be added to an existing cross member 2 on a vehicle model, with the only modification being two cutouts 64 on this cross member. This produces a suspension of the powertrain adding no bulk at its ends, which allows to have an electric machine 12 which is longer.
On peut ainsi prévoir une standardisation pour une gamme de véhicules comportant les deux longueurs de machine électrique 12, à partir d’une traverse 2 présentant une section transversale standard. L’espace disponible sous la traverse 2 permet aussi de prévoir l’ajout d’un deuxième compresseur de climatisation, qui peut être utile pour refroidir les batteries recevant une recharge rapide avec une puissance plus élevée, grâce à la machine électrique 12 délivrant une puissance plus importante.One can thus provide a standardization for a range of vehicles comprising the two lengths of electric machine 12, from a cross member 2 having a standard cross section. The space available under the cross member 2 also makes it possible to provide for the addition of a second air conditioning compressor, which can be useful for cooling the batteries receiving a rapid recharge with higher power, thanks to the electric machine 12 delivering a power more important.
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