Brevet FR2635185A1 — publié le 19900209

L'invention concerne un dispositif pour déterminer et réguler la température d'un espace intérieur, en particulier de l'habitacle d'un véhicule automobile, comprenant un régulateur relié à un premier composant réalisé comme un premier capteur de température et fournissant au régulateur un signal correspondant à la température de l'air sur ce premier capteur, un second composant qui prend la température de L'endroit et/ou du matériau sur lequel est disposé le premier capteur et/ou par lequel il est entouré, dispositif dans Lequel le signal délivré par le premier capteur est influencé et modifié en fonction de la température prise par le second composant. Par le document DE-OS 34 40 880, on connait un dispositif pour déterminer et réguler la température d'un espace, dispositif qui comporte un premier composant constitué par un capteur de température. Ce capteur est installé dans l'espace et délivre au régulateur un signal correspondant à la température de l'air sur le capteur. Un second composant d'un matériau bon conducteur thermique est coordonné au capteur de température, de manière que ce second composant prenne la température de l'endroit ou du matériau sur lequel est disposé le capteur. Une partie du second composant est placée à une distance fixe du capteur de température et influence et modifie par rayonnement thermique la température du capteur et par suite le signal délivré par celui-ci au régulateur. Le capteur peut être monté sur le côté intérieur du toit d'un véhicule automo- bile. Il mesure alors La température de l'air de l'habitacle, tandis que le second composant est en liaison avec le toit et prend la température de celui-ci. Le signal influencé résultant corres- pond par conséquent à une addition des deux signaux de température. Il est ainsi possible de tenir compte d'influences externes, d'un rayonnement solaire par exemple, et de les compenser dans la déter- mination et la regulation de la température de l'espace. Il se révèle comme un inconvénient de ce dispositif connu qu'en raison de la distance fixe entre le second composant et le premier composant (capteur de température), en liaison avec le choix de la grandeur et du matériau constitutif du second compo- sant, le degré de l'influence susceptible d'être exercée présente une valeur fixe et invariabLe. Un inconvénient plus sérieux encore est que, Lorsque Le premier et Le second composant sont installés dans la région du toit d'une voiture, La température de L'air sur le premier composant ne correspond pas, en beaucoup de cas, à la température à laquelle sont exposés les passagers de la voiture et qui est celle devant être régulée. Un autre inconvénient à cet égard est que le premier composant peut être disposé dans un bottier semblable à une cage, ce qui réduit la circulation de l'air et empêche fréquemment l'adaptation rapide à des variations de la température de l'habitacle. Encore un autre inconvénient est que le temps nécessaire au dispositif pour réagir à une variation rapide d'influences externes est souvent très long parce que, par exemple, il faut que le toit du véhicule change d'abord de température et que le second composant doit ensuite suivre cette variation de température avant que le signal délivré par le premier composant ne puisse être influencé par le changement du rayonnement thermique. Par le brevet DE 26 35 901, on connaît un dispositif de régulation de la température d'un espace qui'comprend, à côté d'un capteur pour la température de L'air de l'espace intérieur, deux autres capteurs de température qui sont installés derrière un échangeur de chaleur dans le circuit d'air. Ces deux capteurs sont montés en série dans un système diviseur de tension. Le signal prélevé sur le diviseur de tension est combiné avec Le signal du capteur de température de l'air de L'espace intérieur et est appliqué à un régulateur auquel on peut appliquer également une valeur de consigne pour la température. Par l'intermédiaire d'un élément de réglage, le régulateur agit sur le débit d'eau chaude amenée à l'échangeur de chaleur. L'un des deux capteurs précités est exposé directement au courant d'air en aval de l'échangeur de chaleur, tandis que l'autre est isolé thermiquement et ne peut donc suivre que lentement les variations de température. Le signal pouvant être prélevé sur le diviseur de tension correspond par conséquent à la variation de température en aval de l'échangeur. Ce signal est ajouté au signal délivré par le capteur de température de l'air de l'espace intérieur. Dans ce dispositif, les signaux sont pondérés de manière que la régulation de la température en soit influencée de façon déterminante. L'inconvénient de ce dispositif est que, en raison de l'emploi de trois capturs de température et de La nature de la combinaison des signaux, une fabrication simple et économiquement avantageuse du dispositif n'est pas possible. Un autre inconvénient provient de ce qu'il est seulement possible de tenir compte de façon indirecte donc souvent insuffisamment d'influences externes, comme par exemple d'un rayonnement solaire, ou alors avec un retard trop important, de sorte que ces influences externes ne sont pas compensées suffisamment. Un autre inconvénient constaté est que aussi bien les deux capteurs derrière l'échangeur de chaleur que le capteur de la température de l'air de l'espace intérieur ne mesurent que rarement la température qui prédomine au niveau des passagers du véhicule, de sorte que la régulation de température devient souvent imprécise. Par le document DE-OS 35 19 466, on connaît un dispositif du type mentionné qui comporte deux capteurs de température. Un premier capteur est instaLLé dans un conduit amenant de l'air chaud d'un échangeur de chaleur dans l'habitacle d'un véhicule automobile. Un second capteur est installé dans cet habitacle, à il est fixé à une extrémité de conduit dont l'autre extrémité est raccordée au conduit évacuant l'air chaud de l'échangeur, de sorte qu'il est balayé par l'air de L'espace intérieur, Lequel est aspiré à travers le conduit hors de l'habitacle. IL se révèle comme un inconvénient de ce dispositif qu'iL est seulement possible de tenir compte de façon indirecte d'infLuences externes, du rayonnement solaire par exemple, avec Le résultat que la compensation de ces influences externes perturbatrices s'opère souvent avec du retard seulement, donc de manière insuffisante. De plus, le signal généré par le premier capteur de température ne contient que peu ou pas d'information sur La température au niveau des passagers du véhicule, avec le résultat que la température réguLée s'écarte fréquemment de la température désirée. Le but de L'invention est de créer un dispositif qui puisse être fabriqué simplement et économiquement, qui détermine la température de l'espace intérieur rapidement et exactement et qui porte cette température rapidement et exactement à la température désirée en tenant compte d'influences externes et en les compensant aussi exactement que possible. Conformément à l'invention, on obtient ces résuLtats par le fait que le second composant est réalisé comme un second capteur de température, que le premier capteur de température est placé dans un courant d'air de l'espace intérieur, que le premier capteur et le second capteur sont constitués par des thermistances et que le premier capteur et le second capteur sont reliés à un régulateur à travers un système diviseur de tension. La réalisation du second composant comme un second cap- teur de température procure l'avantage de permettre une construc- tion plus simple et plus économique du dispositif et d'assurer une détermination rapide et exacte de la température à mesurer. Du fait que le premier capteur est installé dans un courant d'air de l'espace, on obtient l'avantage que des variations de la température de l'espace intérieur - si l'on ne tient pas compte de l'influence exercée par l'emplacement du capteur - peuvent être déterminées aussi rapidement et exactement que possible et que la température mesurée par Le premier capteur correspond avec une exactitude maximale à la température qui entoure les passagers du véhicule et qu'il s'agit de réguler. La réalisation du premier et du second capteur sous la forme de thermistances apporte L'avantage de permettre une fabrica- tion simple et économique. IL est particulièrement avantageux que le premier et le second capteur soient reliés à travers un système diviseur de tension à un régulateur parce que la température de l'espace intérieur peut ainsi être déterminée rapidement d'une manière simple et peu coûteuse et parce que, ainsi, la température de l'espace intérieur peut être portée rapidement d'ure façon exacte à la température désirée, le dispositif tenant compte d'influences externes, comme par exemple d'un rayonnement soLaire, et les compensant avec la précision maximale, avec la possibilité de régler ou de changer le degré de compensation au moyen du régulateur et/ou du système diviseur de tension. IL est avantageux de réaLiser Le système diviseur de tension de manière qu'une première borne soit reliée à une tension d'alimentation positive, que la première borne soit reliée à travers une première résistance série au premier capteur de tempé- OS rature et à travers une deuxième résistance série au second capteur de température, qu'une deuxième borne soit disposée dans la liaison entre la première résistance série et le premier capteur et soit reliée à travers une troisième borne reliée au second capteur au régulateur et que Le premier capteur soit relié à La tension d'alimentation -négative, parce que, ainsi, on obtient un montage avantageux qui est à la fois simple et économique. Du fait que le premier capteur est disposé sur une extré- mité dirigée vers l'espace d'un conduit à travers duquel de L'air sort de l'espace intérieur, on obtient l'avantage que la tempéra- ture mesurée par ce capteur correspond aussi exactement que possible - si L'on ne tient pas compte de l'infLuence exercée par l'empLacement du capteur - à la température de L'espace intérieur qu'il s'agit de réguler. Il est avantageux qu'une quatrième borne soit prévue dans la Liaison entre La deuxième résistance série et Le second capteur de température et que cette borne soit reLiée au régulateur, parce qu'il devient ainsi possible de faire intervenir et d'exploiter séparément, dans Le régulateur, la température mesurée par Le second capteur et qui dépend des influences externes, température qui peut être utiLisée pour une correction supplémentaire de la régulation de température de L'espace intérieur. Il est avantageux que Le régulateur possède un dispositif de correction qui, en fonction de la valeur du signal influencé appliqué, ou des signaux du système diviseur de tension, augmente ou diminue cette vaLeur parce que, ainsi, suivant que la température mesurée par le second capteur est plus éLevée ou plus basse que La température mesurée par Le premier capteur, cette dernière est corrigée seLon Les besoins, ce qui se traduit par La régulation d'une température intérieure correspondant Le mieux à celle régnant au niveau des passagers du véhicuLe. La prévision d'un microcalcuLateur en tant que réguLa- teur procure L'avantage que L'objet de L'invention peut être réaLisé simpLement et économiquement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que de la figure unique du dessin annexé, montrant Le schéma du dispositif de cet exemple. Comme on peut le voir sur ce schéma, le pôle positif d'une batterie B est relié à un régulateur de tension G pour l'obtention d'une tension d'alimentation qui soit largement indépendante de fluctuations de la tension du réseau de bord. Un tel régulateur de tension n'est pas nécessaire dans un autre mode de réalisation de l'objet de l'invention. Dans l'exemple représenté ici, le régulateur de tension est connecté électriquement à une première borne K1. Celle-ci est reliée électriquement, d'une part à travers une première résistance série V1 à un premier capteur de température T1 et, d'autre part, à travers une deuxième résistance série V2, à un second capteur de température T2. Afin de pouvoir préLever une tension correspondant à la température mesurée par le premier capteur T1, la liaison entre la première résistance série V1 et le premier capteur T1 est pourvue d'une deuxième borne K2 qui est reliée électriquement à une entrée du régulateur R. Dans le but d'influencer le signal du premier capteur T1 par la température mesurée par le second capteur T2, la liaison entre la deuxième borne K2 et le régulateur R est pourvue d'une troisième borne K3 qui est reliée électriquement au second capteur T2. Le premier capteur T1 est connecté électriquement au pôle négatif de la batterie B. En vue de sa propre alimentation, le régulateur R est connecté électriquement à travers une cinquième borne K5 à la tension d'alimentation positive. Le régulateur est relié au pôle négatif de la batterie B à travers une sixième borne K6. Le régulateur R est relié, en outre, à un organe W qui permet de préajuster une valeur de consigne pour La température de l'espace intérieur. De pLus, pour la régulation de cette température dans l'habitacle du véhicule, Le réguLateur R est relié à un élément de réglage S qui ajuste Le débit d'eau chaude dans un échangeur de chaleur ou Le rapport de méLange air chaud/air froid. Afin d'obtenir une construction simple et économique de l'objet de l'invention, Le premier capteur TI et Le second capteur T2 sont constitués par des thermistances, représentées ici, à titre d'exemple, par des résistances à coefficient de température négatif, mais il pourrait s'agir également de résistances à coeffi- cient de température positif. Pour que la température mesurée par le premier capteur T1 corresponde aussi exactement que possible à la température de l'ha- bitacle, ce capteur est installé de manière.qu'il soit balayé par l'air de l'habitacle. En cet effet, le premier capteur T1 est disposé sur pne extrémité dirigée vers l'habitacle d'un conduit à travers duquel de l'air sort de l'habitacle. Il est avantageux que ce conduit soit en liaison avec un conduit d'amenée d'air chaud ou avec un ventilateur dans un tel conduit, ce qui produit un courant d'air constant sur le premier capteur T1. Il est particulièrement avantageux que ce courant d'air constant balayant le premier capteur T1 soit produit par un ventilateur supplémentaire raccordé au conduit à l'extrémité duquel est installé ce capteur. En raison de la disposition du premier capteur T1 à l'ex- trémité côté habitacle dans Ledit conduit, se trouvant par exemple dans le tableau de bord, la température mesurée par ce premier capteur est influencée par la température de ce tableau, par exemple. Afin de compenser cette influence, on a prévu un second capteur de température T2 à proximité immédiate du premier, mais non pas dans le courant d'air, mais dans le matériau ou à l'endroit entourant le premier capteur T1. La conception du système diviseur de tension précité permet d'adapter le degré suivant lequel est influencé le signal appliqué à la deuxième borne K2, avec facilité et simplement, aux besoins préfixés, en changeant les thermistances et/ou les résis- tances série ou en Les rendant variables. Une adaptation à diffé- rentes voitures devient ainsi chose facile. Le régulateur R possède en outre un dispositif de cor- rection qui, en fonction de la valeur du signal influencé appliqué, venant du système diviseur de tension, augmente ou diminue cette valeur, suivant que la température mesurée par Le second capteur T2 est plus élevée ou plus basse que la température mesurée par le premier capteur T1. Il est ainsi possible, sur la base de valeurs déterminées par des essais, suivant le signal influencé appliqué au régulateur, d'opérer une correction supplémentaire, variable, du signal de température, permettant par exemple une régulation de la température au niveau des têtes des passagers du véhicule, bien que la mesure de la température s'effectue au niveau du tableau de bord par exemple. Les valeurs déterminées par les essais procurent une fonction correctrice qui est mémorisée dans le régulateur R et qui tient compte du fait que la température mesurée par le second capteur T2, s'agissant de la température du tableau de bord par exemple, change avec la constante de temps la plus longue, que la température du courant d'air de l'habitacle, mesurée par le premier capteur T1, change avec une constante de temps plus courte, tandis que la température à l'endroit de L'habitacle dont il s'agit de réguler la valeur présente la constante de temps la plus petite. Un dispositif selon un autre exemple de réalisation de l'invention comporte, dans la liaison entre la deuxième résistance série V2 et te second capteur de température T2, une quatrième borne K4 qui est reliée électriquement à une autre entrée du régulateur R. Ainsi, la température de l'endroit entourant le premier capteur T1, tempéra- ture qui est mesurée par le second capteur T2, peut être traitée séparément par le régulateur R et être utilisée pour une correction du signal de température délivré par le système diviseur de tension. Pour obtenir une réalisation simple et économique de l'objet de l'invention, le régulateur R peut être constitué par un microcalculateur. -t REVENDICATIONS 1. Dispositif pour déterminer et réguler la température d'un espace intérieur, en particulier de.l'habitacle d'un véhicule automobile, comprenant un régulateur relié à un premier composant réalisé comme un premier capteur de température et fournissant au régulateur un signal correspondant à la température de l'air sur ce premier capteur, un second composant qui prend la température de l'endroit et/ou du matériau sur lequel est disposé le premier capteur et/ou par lequel il est entouré, dispositif dans lequel le signal délivré par le premier capteur est influencé et modifié en fonction de la température prise par le second composant, caracté- risé en ce que le second composant est réalisé comme un second capteur de température (T2), que le premier capteur de température (T1) est placé dans un courant d'air de l'espace intérieur, que le premier capteur (T1) et le second capteur (T2) sont constitués par des thermistances et que le premier capteur (T1) et le second capteur (T2) sont reliés à un régulateur (R) à travers un système diviseur de tension. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le système diviseur de tension est réalisé de manière qu'une première borne (K1) soit reliée à une tension d'alimentation positive, que la première borne (K1) soit reliée à travers une première résistance série (V1) au premier capteur de température (T1) et à travers une deuxième résistance série (V2) au second cap- teur de température (T2), qu'une deuxième borne (K2) soit disposée dans la Liaison entre la première résistance série (V1) et le premier capteur (T1) et soit reliée à travers une troisième borne (K3) reliée au second capteur (T2) au régulateur (R) et que le premier capteur (T1) soit relié à la tension d'alimentation négative. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier capteur de température (T1) est installé à une extrémité dirigée ves l'espace intérieur d'un conduit à travers duquel de l'air sort de L'espace. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'extrémité du conduit éloignée de l'espace est raccordée à un conduit d'amenée d'air chaud, un ventilateur installé dans le conduit d'amenée d'air chaud ou un ventilateur supplémentaire. 5. Dispositif seLon la revendication 2, caractérisé en ce que le premier capteur de température (Ti) et le second capteur de température (T2) sont constitués par des résistances à coefficient de température négatif ou à coefficient de température positif. 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le régulateur (R) est relié à au moins un élément de régLage (S) qui ajuste le débit d'eau chaude dans un échangeur de chaleur ou le rapport de mélange air chaud/air froid. 7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le régulateur (R) relié à un organe (W) d'ajustement de la température de consigne. 8. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'une quatrième borne (K2) est disposée dans la liaison entre la première résistance série (V2) et le second capteur de température (T2) et est reliée au régulateur (R). 9. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé-en ce que La tension d'alimentation est fournie par une batterie (B) ou par un régulateur de tension (G) relié à la batterie (B). 10. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le régulateur (R) est constitué par un microcalculateur. 11. Dispositif seLon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que Le régulateur (R) présente un dispo- sitif de correction qui, en fonction de La valeur du signal influencé appliqué, ou des signaux du système diviseur de tension, augmente ou diminue cette valeur.