Brevet FR2611608A1 — publié le 19880909

SYSTEME DE COMMANDE D' UN ENSEMBLE DE CHAUFFAGE ET CLIMA115ATION DE L' HABITACLE D' UN VEHICULE AUTOMOBILE La présente invention se rapporte à un système de commande d' un ensemble de chauffage et de climatisation de l' habitacle d' un véhicule automobile, consistant à introduire 1' air dans 1' habitacle par un groupe motoventilateur, la température de cet air étant régulée en le faisant passer sur un élément de réchauffage ou sur un élément de réfrigération et à commander le groupe motoventilateur et 1' élément de réfrigération par un module de commande électronique piloté par une sonde de température de l'habitacle et une sonde de température extérieure. On connait des systèmes du type cidessus par exemple par le brevet FR 2 437 312. Ils utilisent l'information de la température d'eau qui circule dans 1' échangeur eaulair du boîtier de chauffage. Ils suppriment totalement 1' entrée d'air dans le véhicule quand la température de 1' air est inférieure au seuil du thermocontact (35 à 55 C). Ils ont un seuil d'autorisation de fonctionnement fixe quelle que soit la température extérieure (tarage mécanique). Bien que supprimant "le coup de froid", avec ces systèmes l'utilisateur peut ressentir comme un défaut 1' absence de fonctionnement de la climatisation.Un câblage électrique spécifique (en général joignant le compartiment moteur et 1' habitacle) est nécessaire ce qui a des répercussions sur le coût et les risques de détérioration au montage et d' usure sont possibles. Le montage du thermocontact sur le circuit de refroidissement du véhicule nécessite une étanchéité et une localisation particulière (risque de fuite). Les circuits de refroidissement doivent être diversifiés suivant le niveau d' équipement du véhicule. La présente invention a pour but d' optimiser la montée en température d' un système du type décrit cidessus. Elle permet d' éviter la sensation de froid au démarrage tout en conservant un temps de montée en température le plus court possible. Le système selon l'invention permet de supprimer l'impression de "coup de froid" au démarrage tout en insufflant un débit d' air minimal dans 1' habitacle. Conformément à l'invention, le système consiste à commander la vitesse minimum du groupe motoventilateur quand la température de 1' habitacle est inférieure à une valeur de consigne , à mesurer 1' échange thermique dans 1' habitacle en mesurant la température de 1' habitacle à deux instants successifs et à augmenter la vitesse du groupe motoventilateur dès que la différence de température calculée atteint un seuil. L'invention va maintenant être décrite avec plus de détails en se référant à un mode de réalisation donné à titre d' exemple et représenté par les dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une vue schématique de l'ensemble de chauffage et climatisation selon l'invention, - la figure 2 est un schéma du système de commande selon l'invention, - la figure 3 est un organigramme implifié des opérations effectuées par le système de commande, - la figure 4 est un graphique de la température en fonction du temps, - la figure 5 est un graphique de la température T en fonction du temps t où Te représente la température extérieure, - la figure 6 est un graphique de la température T en fonction du temps t où Te représente la température extérieure. Le système est associé à un ensemble de chauffage et climatisation représenté aux figures 1 et 2. Cet ensemble comprend, à 1' entrée, un conduit d'arrivée 11 d'air extérieur communiquant avec un conduit 12 aboutissant à des conduits de ventilation 13, 14 et 15. Un groupe motoventilateur (GMV) 21 tourne dans le conduit pour déplacer l'air. Un évaporateur 31 d'un circuit de réfrigération classique est logé dans le conduit d' air en aval du groupe motoventilateur. L'ensemble comporte un radiateur 4 alimenté par le circuit d' eau de refroidissement du moteur du véhicule. Un volet de mixage 51 sert à orienter le flux de manière qu'il passe sur le radiateur ou qu'il 1' évite. Des volets 52 orientent le flux d'air vers les différents conduits 13, 14 et 15. Le système comprend différents capteurs en particulier une sonde 71 de mesure de température extérieure et une sonde 72 de mesure de température habitacle. Les signaux des sondes 71 et 72 et d' un codeur 73 de position du volet de mixage sont envoyés à un ensemble électronique à microprocesseur 6 représenté à la figure 2. Ce système électronique à microprocesseur 6 comprend - un microprocesseur 61 qui coordonne toutes les fonctions du système, - une mémoire externe 62 dans laquelle sont stockés des paramètres, - des interfaces analogiques 63 d' adaptation des signaux d'entrées fournis par les sondes ou codeurs, - un convertisseur analogique-numérique 64 relié aux interfaces d'entrées, - un amplificateur de puissance (driver) 65 piloté par le microprocesseur et commandant les différents organes de puissance. L' amplificateur de puissance agit sur la commande 22 de vitesse du groupe motoventilateur, sur la commande 32 du compresseur de 1' air conditionné et sur les moteurs électriques 53, 54 d' actionnement des volets. La figure = 3 représente un organigramme simplifié des opérations effectuées par 1' ensemble électronique à microprocesseur. Si la température extérieure Te mesurée par la sonde 71 est supérieure ou égale à une valeur T égale à une température de consigne Tc majorée dent, le groupe motoventilateur fonctionne en mode automatique et 1' air conditionné est autorisé. Si la température extérieure Te est inférieure à Tc majorée de AT et si la température intérieure Ti est inférieure à une température de consigne Tc minorée de 6 T, - le groupe motoventilateur fonctionne à sa vitesse minimum. Si la température extérieure Tc est supérieure à la température de consigne Tc minorée, le groupe motoventilateur fonctionne en mode automatique (programme qui asservit le niveau ' de débit du groupe motoventilateur en fonction de 1' écart température recherchée-température intérieure mesurée), I' air conditionné n' étant pas autorisé. Dans les deux cas, on calcule ensuite en fonction de la température extérieure et de la température habitacle, un seuil A qui est une fonction décroissante de la température extérieure et de la température intérieure (figure 4). En fonction des températures à deux instants séparés Ti 1 et Ti2 (I'une étant la température à la mise sous contact), on calcule la différence de température correspondante et on compare cette différence au seuil A correspondant. La différence de température mesure l'état de I' échange thermique. Si la différence de température est égale ou supérieure à la valeur de seuil A, I' air conditionné est autorisé et le groupe motoventilateur s'il est en vitesse mini passe en mode automatique. Dès que la sonde de température habitacle enregistre une élévation de température sensible due au début d' échange thermique dans 1' échangeur eau/air du boîtier de chauffage, le système augmente les débits d' air instantanément, permettant de réduire le temps de mise en action par rapport aux systèmes à tarage fixe (par thermocontact sur 1' eau). Les figures 5 et 6 montrent le gain d' efficacité respectivement en mode chauffage et en mode chauffage et air conditionné. La référence 1 désigne la courbe de température d' eau. Sur la figure 5, 3 désigne la température habitacle avec le système antérieur connu (avec thermocontact) et 2 désigne la courbe de température habitacle avec le système optimisé selon l'invention. Sur la figure 6, correspondant au mode chauffage et air conditionné, 4 désigne la courbe de température habitacle avec le système antérieur connu et 2 désigne la courbe de température habitacle avec le système optimisé selon l'invention. Le système optimisé évite la baisse de température habitacle due à I' action de 1' air conditionné. REVENDICATIONS 1/ Système de commande d'un ensemble de chauffage et climatisation de I' habitacle d' un véhicule automobile consistant à introduire 1' air dans l'habitacle, par un groupe motoventilateur (21), la température de cet air étant régulée en le faisant passer sur un élément de réchauffage (4) ou sur un élément de réfrigération (31) et à commander le groupe motoventilateur (2) et l'élément de réfrigération (31) par un module de commande électronique (6) piloté par une sonde de température de l'habitacle (72) et une sonde de température extérieure (71), caractérisé par le fait qu'il consiste à commander la vitesse minimum du groupe motoventilateur quand la température de 1' habitacle est inférieure à une valeur de consigne, à mesurer l' échange thermique dans 1' habitacle en mesurant la température de 1' habitacle à deux instants successifs et à augmenter la vitesse du groupe motoventilateur dès que la différence de température calculée atteint un seuil (A). 2! Système selon- la revendication 1, caractérisé par le fait que le seuil (A) est une fonction décroissante de la température extérieure.