Brevet FR2481200A1 — publié le 19811030

L'invention concerne un système de commande, pour installation de chauffage ou de climatisation de véhicu- le à moteur,comprenant un réseau de bord, une serrure de contact du moteurun régulateur électronique de température, un organe d'affichage de valeur de consigne;.manoeuvrable à la main et un dispositif d'actionnement qui est sensible aux signaux de pilotage émis par le régulateur électronique et qui actionne une soupape agissant sur le débit du fluide de chauffage et ouverte en l'absence de signaux de pilotage, le régulateur de température et le dispositif d'actionnement étant montés en série dans un premier circuit qui peut être raccordé au réseau de bord du véhicule par l'intermédiaire d'un contact de la serrure et l'ouverture de ce contact ayant pour effet d'interrompre non seulement l'alimentation du régulateur de température mais encore la réception des signaux de pilotage par le dispositif d'actionnement.- De tels systèmes de commande sont déjà con- nus (voir par exemple les demandes de brevet allemand 2.531.015 et 2o615. 476). Dans ce cas, la soupape qui est disposée dans un canal d'écoulemant est ouverte lorsque son dispositif d'actionnement ne reçoit pas de signaux de pilotage, ceci afin d'obéir aux prescriptions des construc- teurs de véhicules automobiles en ce qui concerne les possi- bilités de chauffage de ces véhicules, même en cas de défail- 26 lance du régulateur de temperature Les systèmes de commande connus souffrent toutefois de défauts importants: A. La soupape est ouverte chaque fois que la serrure de contact est bloquéectest-à-dire que le circuit d'allumage est coupé. De l'eau de chauffage chaude parvient à l'échangeur de chaleur de chauffage sous l'action de la pompe à fluide de refroidissement, qui est entraîne par le moteur à combustion interne tant que celui-ci tourne sur sa lancée, et sous l'effet de thermosiphon qui prend nais- sance. Si le véhicule est remis en marche avant que l'eau de chauffage ne se soit refroidie, la chaleur emmagasinée dans l'échangeur de chauffage est transmise à l'habitacle du véhicule par le canal de chauffage. Il se produit ainsi ce qui peut être appelé une bouffée de chaleur. Ce phéno- mène est particulièrement gênant lorsque la serrure de contact est actionnée brièvement ou fréquemment, par exem- ple lors de brefs stationnements à côté de distributeurs automatiques ou boites aux lettres ou lors de l'arrêt du moteur devant des passages à niveau ou feux de croisement. B. Lorsque l'arrivée des signaux de pilotage au dispositif de commande est interrompue par suite d'une défaillance du régulateur de température, la soupape, qui s'ouvre en raison de l'absence de courant, met le chauffage en action. Ceci peut se produire en particulier lorsque l'électronique du régulateur de température est soumise à une charge thermique élevée, en saison chaude ou générale- ment dans les pays chauds. La mise en action intempestive du chauffage est non seulement gênantemais peut avoir sur le conducteur du véhicule un effet qui compromet la sûreté de sa conduite. Un excès de chaleur à l'intérieur du véhicule a d'ailleurs une influence défavorable non seulement sur le conducteur du véhicule, mais encore sur l'appareillage électronique du véhicule. C. Si la commande de la soupape est court- circuitée par suite de l'apparition d'un défaut sur le régu- lateur de température, le chauffage est arrêté par fermeture de la soupape en état d'excitation. Si la température exté- rieure est basse, ceci peut rendre impossible l'utilisation du véhicule. D. Le système de commande doit fonctionner en permanence pour maintenir la soupape fermée même lorsque la température ambiante exclut toute éventualité de chauf- fage. L'invention a donc pour but d'éliminer les inconvénients que l'on rencontre avec les systèmes de com- mande connus jusqu'ici et de créer un système de commande perfectionné grâce auquel d'une part puisse être évitée la bouffée de chaleur définie ci-dessus et d'autre part la soupape en question puisse être obligatoirement ouverte ou fermée en cas de défaillance de l'électronique. Avec un système de commande du genre défini en préambule, ce but est atteint grâce essentiellement au fait que le dispositif d'actionnement de la soupape est incorporé aussi à un deuxième circuit indépendant des contacts de la serrure et est équipé de deuxinterrupteurs de fin de course qui coopèrent avec l'organe d'affichage et que le deuxième circuit est un circuit parallèle au premier circuit et comprenant un organe temporisateur qui peut être mis en action lors de la mise hors d'action du premier circuit et dont la sortie est reliée au dispositif d'action- nement. Le deuxième circuit donforme à l'invention, qui est indépendant des contacts de la serrure, a l'avanta- ge de permettre le recours à des moyens supplémentaires qui agissent indépendamment de la serrure, et ceci de façon telle que le dispositif d'actionnement maintienne fermée la sou- pape du canal o s'écoule un fluide caloporteur jusqu'à ce que la chaleur de celui-ci se soit dissipée par convection de telle sorte qu'aucune chaleur supplémentaire ne puisse atteindre l'échangeur de chaleur de chauffage ou l'habi- tacle du véhicule. Le fait que le dispositif d'actionnement de la soupape est équipé de deux interrupteurs de fin de course coopérant avec l'organe d'affichage a pour avantage qu'il est possible d'intervenir manuellement sur le pilotage du dispo- sitif d'actionnement de la soupape,ce qui autorise un fonc- tionnement de secours. Grâce à l'organe temporisateur qui est in- corporé au deuxième circuit et qui est mis en action pen- dant un certain temps après la coupure de l'allumage et par conséquent après l'interruption du premier circuit, il est amené brièvement du courant au dispositif d'actionnement de la soupape, si bien que celle-ci se ferme et interdit la propagation d'une bouffée de chaleur. De préférence, le dispositif d'actionnement de la soupape est relié par un interrupteur de fin de cour- se "chaud" à un interrupteur de fin de course "froid" qui est lui-même relié à un contact de la serrure de contact. L'avantage de cette construction est que l'amenée du courant au dispositif d'actionnement de la soupape est interrompue à l'ouverture de l'interrupteur de fin de course "chaud", dans la zone d'action terminale de l'organe d'affichage de la valeur de consigne. De cette façon, la soupape est ouverte en permanence et le chauffage du véhicule reste-disponible en fonctionnement de secours. Si inversement on ajuste l'orga- ne d'affichage de façon telle que ce soit l'interrupteur de fin de course "froid" qui réagisse, du courant est amené au dispositif d'actionnement de la soupape si le contact d'allumage est mis si bien que, quelles que soient les autres conditions existantes, le dispositif d'actionnement maintient fermée la soupape associée au canal o s'écoule le fluide de chauffage. Comme l'interrupteur de fin de cour- se "froid" ne fournit du courant au dispositif d'actionne- ment que par l'intermédiaire de la serrure de contact, le dispositif d'actionnement ne peut provoquer aucune déchar- ge intempestive du réseau de bord. La soupape est aussi fermée sous l'effet du pilotage par l'organe temporisateur et sous l'action de si- gnaux ou impulsions de pilotage provenant de la sortie du régulateur de température. avantageusement L'organe temporisateur est/agencé de façon telle que son état d'enclenchement ou de passage soit auto- entretenu et qu'aucun courant ne soit nécessaire à l'état de coupure. L'avantage de cet agencement de l'organe temporisateur est que, lors des pauses de Fonctionnement du véhicule automobile, son réseau de bord n' est sollicité que brièvement. De préférence, le dispositif d'actionnement de la soupape est commandé de manière rythmée par des impul- sions de commande dont la fréquence est fixe et dont la largeur varie en fonction d'un signal de température formé par comparaison entre valeur de consigne et valeur effective. L'avantage de cette caractéristique consiste en ce que la soupape placée dans le canal d'écoulement n'oc- cupe qu'une position d'ouverture complète ou une position de 2481 io fermeture complète, en fonction de la largeur des impul- sions de commande, de sorte que, en déroulement normal, des avantages particuliers soient attribuées à la régula- risation du courant du fluide de chauffage {régulation plus rapide et plus précise, consommation de courant plus réduite, réchauffage plus rapide, etcO.O) De preference encore, la commande rythmée du dispositif d'actionnement de la soupape s'effectue à partir du régulateur de tempérêture. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparatronc à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier de l'inventiono Ce mode de reéalisation est il!ustré par la dessin annexé dont la figure unique montre le schéma de principe d'un système de commande établi conformément à l'invention. Le réseau de bord d véhicule automobile, qui oes-:schématisé ici par une batterie 1, est relié par des canalisations 2 et 3 au système de commande conforme à l'inventiono La serrure de contact comprend un contact 4 reliant la canalisation 2 du réseau de bord au premier cir- cuit qui est constitué de canalisations5, 26 et 339 la ca- nalisation 5 aboutissant à la borne de tension d'alimenta- tion positive 8 d'un régulateur de tempéeratue 9o Une cana- lisation 6 conduit à lVentree-gachette 10 d'un organe tem porisater 11 qui, par l'intermédiaire d'une entrée de tension de fonctionnement 12, est relié à un deuxième cir- cuit 13, lequel aboutit à la batterie 1 par l'intermédiaire de la canalisation 2. Un organe d'affichage de valeur de consigne 14, manoeuvrable à la main, est relié par une canalisation 15 aux canalisations 3 et 5 et possède une prise 16 qui, par l'intermédiaire d'une canalisation 17, aboutit à une entrée 18 du régulateur de température 9. La valeur effective de la temperature est introduite dans le régulateur de température 9 par l'intermédiaire d'un groupe capteur 19 et d'une canalisation 20 Par l'inter- médiaire de sa sortie 21, d'une diode 29 et d'un interrup- teur de fin de course "chaud" 22, l'organe temporisateur 11 est relié à une entrée 23 d'un dispositif d'actionnement de soupape 24. Une sortie 25 du régulateur de température 9 est reliée, par l'intermédiaire de la canalisation 26 du premier circuit et d'une diode 27, à l'interrupteur de fin de course "chaud" 22 et, par-l'intermédiaire-de celui-ci, à l'entrée 23 du dispositif d'actionnement de soupape 24. Par l'intermédiaire d'un interrupteur de fin de course "froid" 28 et de l'interrupteur de fin de cour- se "chaud" 22, une canalisation 7, dérivée du premier cir- cuit, aboutit au dispositif d'actionnement de soupape 24 qui est en liaison avec une soupape 30. Le régulateur de température 9, l'organe temporisateur Il et le dispositif d'actionnement de sou- pape 24 sont reliés chacun à la canalisation 3 du réseau de bord, par l'intermédiaire de canalisations3l, 32 et 33 respectivement En ce qui concerne la soupape 30 et son dispositif d'actionnement 24, il peut de préférence s'agir de composants de nature purement électrique ou de nature électropneumatique, tels qu'ils sont décrits par exemple dans les demandes de brevet allemand 2.126.599, 2.531.015, 2.615.476 et 2.642.305. Les interrupteurs de fin de course 22, 28 peuvent être constitués par des micro-interrupteurs du commerce ou, puisqu'il n'est pas nécessaire que le point de commutation soit précis, par de simples palettes de contact telles qu'on en incorpore usuellement aux relais. Ils peuvent d'ailleurs être aussi faits de contacts glis- sants à palettes de contact appropriées. En son schéma intérieur (non représenté), l'organe temporisateur- 11 incorporé au deuxième circuit 13 comporte un relais agencé de façon telle que, lors de la coupure du premier circuitc'est-à-dire lors de l'ouverture du contact 4, il se ferme un contact par lequel l'organe temporisateur Il est alors alimenté en courant par la batterie 1. Le système de commande fonctionne de la manière suivante: Lorsque le véhicule est arrêté et après dépassement du temps de maintien de l'organe temporisateur 11, c'est-à-dire après des pauses de fonctionnement rela- tivement longues, aucun élément consommateur de courant n'est branché sur le réseau de bord car le contact 4 de la serrure de contact ainsi que le contact du relais de l'organe temporisateur 11 sont ouverts. La batterie 1 ne se trouve donc plus sollicitée en supplément. Le dispositif d'actionnement 24 a ouvert la soupape 30 en grand. Lorsqu'on actionne alors à nouveau la ser- rure de contact, de la tension est fournie, par l'intermé- diaire du contact 4 qui est alors fermé, à la borne de tension d'alimentation 8 du régulateur de température 9 qui reçoit en outre des signaux par l'intermédiaire de son entrée 18 et de la canalisation 20. L'un de ces signaux est une tension qui dépend de la position donnée à l'organe d'affichage de valeur de consigne 14 alors que l'autre signal est une tension qui constitue le signal de sortie du groupe capteur 19. Après traitement et amplification des signaux dans le régulateur de température 9, celui-ci produit un courant de commande à son- étage final et l'envoie par l'intermédiaire de sa sortie 25, de la diode 27 et de l'interrupteur de fin de course "chaud" 22, au dispositif d'actionnement 24 de la soupape 30. L'interrupteur de fin de course "chaud" 22 est agencé en contact de repos et est toujours fermé lorsque l'organe d'affichage de valeur de consigne 14 n'est pas à sa position de fin de course "chaud". Le régulateur de température 9 peut en outre être agencé de façon telle qu'il engendre,à l'aide de moyens supplémentaires (non représentés), des impulsions de comman- de, de fréquence fixe, dont la largeur varie en fonction d'un signal de température formé par comparaison entre valeur affichée et valeur effective, et qui commandent de façon rythmée le dispositif d'actionnement 24 de la soupape 30. De tels moyens de commande sont décrits par exemple dans les susdites demandes de brevet allemand 2.531. 015 et 2.615.476. Lors du fonctionnement normalnde l'installation de chauffage, le dispositif d'actionnement 24 ne met ainsi alternativement la soupape 30 qu'en posi- tion de complète ouverture et en position de complète fer- meture, à fréquence constante. La soupape 30 fournit ainsi juste le débit de fluide chauffant qui correspond à la température dont la valeur est affichée à l'aide de l'or- gane 14. Si l'on ferme alors la serrure de contact, c'est-à-dire si l'on ouvre le contact 4, on interrompt ainsi la commande rythméedu dispositif d'actionnement 24 sous l'effet du régulateur de température 9. De plus, il n'est plus fourni de tension positive à l'entrée-gchette de l'organe temporisateur 11. Le relais de cet organe 11 attire et ferme le contact correspondant qui laisse alors passer une tension positive en provenance du deuxième circuit 13. Par l'intermédiaire de ce contact fermé, un courant correspondant à cette tension est ainsi appliqué à la sortie 21 de l'organe temporisateur 11, qui se trouve à l'état d'enclenchement, et par conséquent au dispositif d'actionnement 24 qui ferme la soupape 30 tant que ce dis- positif 24 reçoit du couranoMde l'organe temporisateur 11, si bien qu'il ne peut se produire de bouffée de chaleur. Lors du dépassement du temps de maintien de l'organe temporisateur 11, le susdit contact s'ouvre et isole ainsi non seulement le dispositif d'actionnement 24 de la soupape 30, mais aussi l'organe temporisateur 11. lui-même. Le circuit d'eau de chauffage s'est refroidi entretemps. L'interrupteur de fin de course "chaud" 22 sert à la commande de secours de la soupape 30. Si cet interrupteur 22 est ouvert à la butée "chaud " de l'organe d'affichage 14, aucun courant ne peut atteindre le dispo- sitif d'actionnement 24, si bien que la soupape 30 est ouverte en grand et permet ainsi à l'habitacle du véhicule d'être chauffé. Inversement, l'interrupteur de fin de cour- se "froid" 28 est actionné à la butée "froid " de l'organe d'affichage 14, si bien que du courant arrive au dispositif d'actionnement 24 qui ferme la soupape 30. En faisant in- tervenir l'une des deux positions de fin de course de l'or- gane d'affichage 14, on peut, en fonctionnement de secours, assurer à la main un chauffage supportable du véhicule automobi 1 e. S'il n'est pas jugé utile de chauffer le vehicule, on place l'organe d'affichage 14 à sa butte de fin de course "froid', ce qui úerme l'interrupteur de fin de course "froid" 28 La contaect 4 de l serrure dé contact, la canalisation 7 et l'interrupteur de fin de course "chaud" 22, ferme en-tant que contact de repos, laissent passer le courant jusqu'au dispositif d'actionnement 24A ce qui ferme corplètement la soupape 300 L'invenJion n'est pas limit4e au mode de realisation reprsesntce mais en. englobe les modifications et variantes qui sont à la portée des spcîalistes en la matiére. C'est ainsi par eemz!ple que les composants esson- tiels du dispositif coniforme à 1invention, tels qu'organe d'affichage 149 interrupteurs de fin de course-22, 28 et/ou organe temporisateur 11, pourraient iêtre intégrés en un appareil de commande avec le régulateur de température 9o REVENDICATIONS 1. Système de commande, pour installation de chauffage ou de climatisation de véhicule à moteur, comprenant un réseau de bord, une serrure de contact du moteur, un régulateur électronique de température, un organe d'affichage de valeur de consigne manoeuvrable à la main et un dispositif d'actionnement qui est sensible aux signaux de pilotage émis par le régulateur électroni- que et qui actionne une soupape agissant.sur le débit du fluide de chauffage et ouverte en l'absence de signaux de pilotage, le régulateur de température et le disposi- tif d'actionnement étant montésren série dans un premier circuit qui peut être raccordé au réseau de bord du véhicule par l'intermédiaire d'un contact de la serrure et l'ouver- ture de ce contact ayant pour effet d'interrompre non seu- lement l'alimentation du régulateur de température mais - encore la réception des signaux de pilotage par le disposi- tif d'actionnement, caractérisé en ce que le dispositif d'actionnement (24) de la soupape (30) est incorporé aussi à un deuxième circuit (13, 21) indépendant-des contacts de la serrure et est équipé de deux interrupteurs de fin de course (22, 28) qui coopèrent avec l'organe d'affichage (14) et en ce que le deuxième circuit (13, 21) est un cir- cuit parallèle au premier circuit (5, 26) et comprenant un organe temporisateur (11) qui peut être mis en action lors de la mise hors d'action du premier circuit (5, 26) et dont la sortie (21) est reliée au dispositif d'action- nement (24). 2. Système de commande-selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que le dispositif d'actionnement (24) de la soupape (30) est relié par un interrupteur de fin de course "chaud" (22) à un interrupteur de fin de course "froid" (28) qui est lui-même relié à un contact (4) de la serrure de contact. 3. Système de commande selon I'.une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'organe tem- porisateur (11) est agencé de façon telle que son état d'enclenchement ou de passage soit auto-entretenu et 1.1 qu'aucun courant ne soit nécessaire à l'état de coupures 4. Système de commande selon l'une quelcon- que des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le d'actionnement - dispositif/(24) de la soupape (30) est commandé de manière rythmée par des impulsions de commande dont la fréquence est fixe et dont la largeur varie en fonction d'un signal de température formé par comparaison entre valeur de con- signe et valeur effective. 5. Système dé commande selon la revendication 4, caractérisé en ce que la commande rythmée du dispositif d'actionnement (24) de la soupape (30) s'effectue à partir du régulateur de température (9).