Brevet FR2690651A3 — publié le 19931105

FR 2690651 A3 19931105 FR 9305072 A 19930429 PROCEDE ET DISPOSITIF POUR COMMANDER LE COMPRESSEUR D'UNE INSTALLATION DE CLIMATISATION DANS UN VEHICULE AUTOMOBILE. L'invention concerne un procédé pour commander le compresseur d'une installation de climatisation dans un véhicule automobile, selon lequel la vitesse du véhicule automobile est déterminée continuellement. D'après l'état de la technique, on connaît des procédés pour commander le compresseur d'une installation de climatisation dans un véhicule automobile, selon lesquels le compresseur est mis à l'arrêt ou est transféré dans son état hors service, lorsque le véhicule automobile exige une grande puissance d'entraînement, comme cela est par exemple le cas au cours de phases d'accélération. Cela permet au conducteur du véhicule de disposer de la puissance totale de son véhicule automobile, même lorsque l'installation de climatisation fonctionne et que le compresseur doit être entraîné par le moteur. Un tel procédé est décrit dans le document DE 37 43 407 AI. Dans le cas de ce procédé connu, on détermine la pression dans la tubulure d'admission conduisant aux cylindres. Cette pression est comparée à une valeur de référence. Si la pression du mélange combustible/air dans la tubulure d'admission, est supérieure à la valeur de référence, le compresseur est découplé du moteur, si tant est qu'il était entraîné auparavant par le moteur. Si le compresseur n'était pas entraîné auparavant, il est commuté dans son état hors service dans lequel il n'est pas entraîné par le moteur, même si la commande du dispositif de climatisation délivre le signal de mise en action du compresseur. En-dehors de la mesure de pression, le procédé connu met également en oeuvre une mesure de vitesse. En effet, à l'aide de la vitesse mesurée, on définit la grandeur de la valeur de référence à laquelle est comparée la valeur de pression mesurée. Pour des vitesses plus faibles, on impose une valeur de référence plus faible que pour des vitesses plus élevées. Le procédé connu est relativement complexe quant à sa mise en oeuvre, parce que l'on effectue deux mesures et que la relation fonctionnelle entre la valeur de référence de la pression et la vitesse mesurée, doit être mémorisée dans le système, la mémoire devant être interrogée de manière appropriée. Le but de l'invention consiste à fournir un procédé et un dispositif pour commander le compresseur d'une installation de climatisation dans un véhicule automobile, pour lesquels le compresseur peut être commandé de manière relativement simple, notamment sans avoir à effectuer de mesures supplémentaires de conditions de marche, de façon à ce que dans les moments décisifs, la puissance maximale soit disponible pour l'entraînement du véhicule automobile. Conformément à l'invention ce but est atteint, pour un procédé du type de celui mentionné en introduction, grâce au fait que l'on détermine, à l'aide de la vitesse variant dans le temps, l'accélération instantanée du véhicule automobile, et que le compresseur est commuté dans son état hors service, et reste dans cet état, quand et aussi longtemps que l'accélération instantanée est supérieure à une valeur d'accélération minimale prédéfinie. Dans le procédé conforme à l'invention, on conclut à la puissance devant être disponible pour le véhicule en vue de sa propulsion, à l'aide de l'accélération instantanée du véhicule. Si l'accélération instantanée dépasse une valeur d'accélération minimale prédéfinie, le compresseur est commuté dans son état hors service, avec pour conséquence que le compresseur, soit est arrêté, soit se trouve dans un état dans lequel il ne pourrait être entraîné, même si la commande de l'installation de climatisation exigeait la mise en action du compresseur, ou même si le compresseur devait être mis en marche en raison de l'actionnement des touches de réglage de l'installation de climatisation. Dans le cas d'installations de climatisation pour véhicules automobiles, comportant une sonde de température extérieure, on a jusqu'à présent, en règle générale, également effectué une mesure de la vitesse du véhicule automobile, en vue de corriger la valeur mesurée fournie par la sonde de température extérieure, dans le cas de faibles vitesses du véhicule automobile. Le signal existant de la vitesse mesurée, est utilisé, conformément à l'invention, pour déterminer la puissance d'entraînement exigée, en différentiant le signal de la vitesse mesurée, l'accélération instantanée constituant une grandeur pour la puissance d'entraînement demandée par le moteur. Si l'accélération instantanée est supérieure à une valeur d'accélération minimale prédéfinie, le compresseur est commuté dans son état hors service, au profit d'une plus grande puissance d'entraînement disponible. Dans des phases critiques, notamment au cours d'une phase d'accélération, on dispose donc toujours, pour l'accélération, de la puissance maximale correspondant à la vitesse de rotation instantanée.Notamment dans le cas de faibles vitesses de rotation, la part de la puissance absorbée par le compresseur est, de manière disproportionnée, trop importante par rapport à la puissance d'entraînement totale disponible, tandis que la mise en marche du compresseur à des vitesses de rotation plus élevées, n'a plus, quant à la puissance, une influence aussi marquée sur la puissance d'entraînement. Dès que l'accélération instantanée est à nouveau inférieure ou égale à la valeur d'accélération minimale, le compresseur est à nouveau commuté dans son état d'ordre de marche, dans lequel il reste également si l'accélération instantanée reste inférieure à la valeur d'accélération minimale. Selon un développement avantageux de l'invention, il est prévu que le compresseur soit commuté dans son état hors service dans le cas de pleine charge du véhicule automobile. Le cas de pleine charge est détecté par un contact de commutation sur le papillon des gaz du carburateur. Le compresseur, après son passage à l'état hors service, est de préférence à nouveau commuté dans son état d'ordre de marche, au plus tard après un intervalle de temps prédéterminé. Cette opération s'effectue même si, après que l'intervalle de temps s'est écoulé, l'accélération est toujours supérieure à la valeur d'accélération minimale, ou même si le cas de pleine charge persiste dans le cas d'installations de climatisation dans lesquelles on détecte la pleine charge (par exemple à l'aide d'un contact de commutation sur le papillon des gaz). L'intervalle de temps peut par exemple valoir jusqu'à 30 secondes et dépend du comportement dynamique du véhicule automobile. L'intervalle de temps doit prendre une valeur telle, qu'après que cet intervalle de temps s'est écoulé, la vitesse de rotation du moteur s'est élevée à une valeur suffisamment importante pour que la mise en marche du compresseur n'ait plus d'effet notable sur la phase d'accélération. L'invention concerne, en outre, un dispositif pour commander un compresseur d'une installation de climatisation dans un véhicule automobile, comportant un détecteur de vitesse destiné à déterminer la vitesse du véhicule automobile. Le dispositif conforme à l'invention est caractérisé en ce que le signal de sortie du détecteur de vitesse est transmis à un dispositif de différentiation, en ce que la sortie du dispositif de différentiation est reliée à l'une des entrées d'un dispositif de comparaison, à l'autre entrée duquel est appliqué un signal représentant une valeur d'accélération minimale prédéfinie, et en ce que le dispositif de comparaison délivre à sa sortie, un signal destiné à commuter le compresseur dans son état hors service, quand et aussi longtemps que l'accélération instantanée est supérieure à la valeur d'accélération minimale prédéfinie. Le dispositif conforme à l'invention fonctionne selon le procédé décrit précédemment en détail. Un développement avantageux du dispositif conforme à l'invention est caractérisé en ce qu'il est prévu un détecteur de papillon des gaz destiné à indiquer la position du papillon des gaz a partir d'une ouverture minimale prédéfinie, et en ce que pour commuter le compresseur dans son état hors service, il est possible de délivrer, soit le signal de sortie du détecteur de papillon des gaz, soit le signal de sortie du dispositif de comparaison. Les signaux de sortie du détecteur de papillon des gaz et du dispositif de comparaison sont combinés logiquement par l'intermédiaire d'une porte logique OU; le compresseur est commuté dans son état hors service par l'intermédiaire du signal de sortie de la porte OU. Selon un développement avantageux du dispositif conforme à l'invention, il est par ailleurs prévu que le signal de sortie du dispositif de comparaison, ou du détecteur de papillon des gaz s'il existe, puisse être transmis à l'entrée d'un dispositif d'horloge, qui, lorsqu'un signal d'entrée est appliqué à son entrée, élabore à sa sortie, un signal destiné à commuter le compresseur dans son état hors service, ce signal de sortie étant annulé dès qu'à l'entrée du dispositif d'horloge, la durée de présence du signal d'entrée est supérieure à un intervalle de temps pouvant être prédéfini par le dispositif d'horloge. Dans le cas de l'existence d'un détecteur de papillon des gaz, a l'entrée du dispositif d'horloge, est appliqué le signal de sortie de la porte OU.Si pour la durée de l'intervalle de temps pouvant être prédéfini par le dispositif d'horloge, l'état de pleine charge est toujours présent, ou bien si pour cet intervalle de temps le véhicule automobile est accéléré de manière plus poussée que par la valeur d'accélération minimale prédéfinie, le dispositif d'horloge annule automatiquement, à sa sortie, le signal de maintien du compresseur dans son état hors service. Le compresseur reprend donc à nouveau son état d'ordre de marche, de sorte que, déclenché par un signal correspondant de la régulation de température intérieure de l'habitacle du véhicule automobile, le compresseur peut à nouveau se mettre en marche. Dans la suite, un exemple de réalisation de l'invention va être explicité plus en détail au regard des dessins annexés, qui montrent: Fig. 1 de manière schématique et sous forme de vue fonctionnelle, un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de commande du compresseur d'une installation de climatisation de véhicule automobile, Fig. 2 deux allures possibles de la courbe du signal de mesure de la vitesse du véhicule automobile, par rapport au temps, Fig. 3 les allures des courbes d'accélération par rapport au temps, élaborées à partir des signaux de mesure de la vitesse selon la figure 2, Fig. 4 les allures, par rapport au temps, des courbes du signal de commande pour faire passer le compresseur dans son état hors service, Fig. 5 une allure possible de la courbe de température (de soufflage) de l'air, directement après l'appareil de réfrigération du compresseur, dans le cas d'une régulation à deux points, et Fig. 6 les intervalles de temps de marche/arrêt du compresseur Sur la figure 1 est représenté de manière fortement schématisée, un dispositif de commande de compresseur 10 destiné à commander le compresseur d'une installation de climatisation d'un véhicule automobile. Le dispositif 10 comporte un détecteur de vitesse 12 à l'aide duquel est déterminée continuellement, la vitesse du véhicule automobile. Le signal de sortie du détecteur de vitesse 12 est transmis à un dispositif de différentiation 14 dans lequel le signal de vitesse est différentié par rapport au temps, en vue de délivrer à la sortie, un signal d'accélération indiquant l'allure de l'accélération du véhicule dans le temps. Ce signal d'accélération est transmis à l'une des entrées d'un dispositif de comparaison 16, à l'autre entrée duquel est appliquée une valeur de référence préréglée (valeur d'accélération minimale). Le dispositif de comparaison 16 élabore à sa sortie, un signal de sortie, lorsque l'accélération mesurée et représentée par le signal d'accélération, est supérieure à la valeur d'accélération minimale.Le signal -de sortie du dispositif de comparaison 16 est transmis à l'une des entrées d'une porte logique OU 18; à la seconde entrée de la porte logique OU 18 est appliqué le signal de sortie engendré par un détecteur de papillon des gaz 20, lors de la pleine charge ou d'un fonctionnement à plein régime du moteur 22. La sortie de la porte OU 18 est reliée à un dispositif d'horloge 24. Le dispositif d'horloge 24 est pour sa part relié à la borne de commande d'un commutateur 26 pouvant être commandé. Le commutateur 26 pouvant être commandé est en série avec un second commutateur 28 pouvant être commandé, ces deux commutateurs se trouvant dans le circuit d'alimentation en courant d'un embrayage électromagnétique 30 destiné à accoupler le moteur 22 au compresseur 32 de l'installation de climatisation. La borne de commande du second commutateur 28 pouvant être commandé est alimentée par un signal élaboré par une régulation de température intérieure d'habitacle 34, qui délivre ce signal pour rendre actif le compresseur 32. A la suite d'un signal de sortie du dispositif de comparaison 16, ou bien à la suite du signal de sortie du détecteur de papillon des gaz 20, le dispositif à horloge 24 élabore à sa sortie, un signal de commande pour le commutateur 26 pouvant être commandé, en vue d'ouvrir celui-ci. Ainsi le compresseur 32 est commuté dans son état hors service; en effet, même si dans cet état de commutation du commutateur 26 pouvant être commandé, la régulation de température intérieure d'habitacle 34 exige la mise en action du compresseur 32, par la fermeture du commutateur 28 pouvant être commandé, l'embrayage 30 ne pourrait pas s'enclencher et le compresseur ne pourrait donc pas se mettre en action. Le début de l'application d'un signal d'entrée fait démarrer un intervalle de temps prédéterminé.Dès que le signal d'entrée n'est plus présent à l'entrée du dispositif d'horloge 24 (parce que le fonctionnement en pleine charge est arrêté, ou bien que l'accélération du véhicule automobile a chuté endessous de la valeur d'accélération minimale), le dispositif d'horloge 24 supprime à sa sortie, la fourniture du signal de commande pour l'ouverture du commutateur 26 pouvant être commandé. Mais ce signal de sortie est également supprimé dans le cas où le signal d'entrée est présent pendant une durée supérieure à l'intervalle de temps prédéfini par le dispositif d'horloge 24. Au plus tard après que l'intervalle de temps, qui est choisi de longueur différente en fonction du véhicule et qui en règle générale est réglé à une valeur entre 10 et 30 secondes, s'est écoulé, le commutateur 26 pouvant être commandé est donc fermé, de sorte que le compresseur 32 est à nouveau commuté dans son état d'ordre de marche pour lequel il fonctionne immédiatement lorsque la régulation de température intérieure d'habitacle 34 l'exige. A l'aide de l'allure des courbes de signaux en fonction du temps, des figures 2 à 6, le mode de fonctionnement du dispositif 10 selon la figure 1, va être explicité dans la suite, au regard de deux exemples pour l'allure de la courbe du signal de mesure de la vitesse. Les courbes de signaux représentées en trait continu sur les figures 2 à 6, concernent l'exemple pour lequel l'accélération du véhicule automobile est supérieure à la valeur d'accélération minimale aref, pour l'intervalle de temps au cours duquel la mise en marche du compresseur est exigée par la régulation de température intérieure d'habitacle, cet état d'accélération se maintenant pendant une durée relativement courte.Les courbes de signaux représentées en trait mixte concernent le cas pour lequel l'accélération du véhicule automobile est supérieure à la valeur d'accélération minimale aref pendant une durée supérieure à l'intervalle de temps prédéfini à l'aide du dispositif d'horloge. Dans le cas du premier exemple de réalisation, la vitesse v du véhicule automobile augmente à l'instant t0 (voir figure 2). L'augmentation de vitesse par unité de temps est suffisamment importante pour que l'accélération a du véhicule automobile soit supérieure, à partir de l'instant t0, à la valeur d'accélération minimale aref (figure 3). La phase d'accélération se termine, conformément à la figure 2, à l'instant tl, de sorte que l'accélération du véhicule vaut à nouveau 0 à partir de l'instant tl (voir figure 3).A la sortie du dispositif de comparaison 16 est donc présent, pour la durée de l'intervalle de temps compris entre t0 et tl, un signal de sortie qui est transmis, par l'intermédiaire de la porte OU 18, au dispositif d'horloge 24, à la sortie duquel est délivré un signal pour l'ouverture du commutateur 26 pouvant être commandé. Comme le laisse entrevoir la figure 6, lorsque l'on se base sur l'allure de la courbe de température de la température de soufflage de l'appareil de réfrigération du compresseur, conformément à la figure 5, un cycle de mise en marche du compresseur est exigé dans l'intervalle de temps compris entre les instants t0 et tl, ce qui est représenté en trait interrompu sur la figure 6.Le début de ce cycle de mise en marche est imposé par la régulation de température intérieure d'habitacle 34, à savoir à l'instant où la température de soufflage de l'appareil de réfrigération, atteint, conformément à la figure 5, la valeur supérieure de la régulation à deux points de la température de soufflage. Mais comme à cet instant le commutateur 26 est ouvert (en raison du signal de sortie présent à la sortie du dispositif de comparaison 16, le dispositif d'horloge 24 délivre un signal pour ouvrir le commutateur 26), le compresseur 32 ne se met pas en marche lors de la fermeture du commutateur 28. La régulation de température intérieure d'habitacle 34 délivre malgré tout son signal de commande pour le second commutateur 28 pouvant être commandé.A l'instant tl, où, conformément aux figures 2 et 3, se termine la phase d'accélération du véhicule automobile, le commutateur 26 pouvant être commandé est fermé, de sorte que le compresseur 32 se met en marche (voir figure 6). Dès que la valeur inférieure de température de la régulation à deux points, est atteinte, le compresseur 32 est à nouveau arrêté par l'ouverture du commutateur 28 (voir également figure 6). Dans le cas du second exemple, la phase d'accélération se maintient à partir de l'instant t0, pour une durée Tg qui est supérieure à l'intervalle de temps T prédéfini par le dispositif d'horloge 24 (intervalle de temps indiqué sur la figure 4). Après que l'intervalle de temps ~T s'est écoulé, à la sortie du dispositif d'horloge 24, le signal pour l'ouverture du commutateur 26 est annulé (voir à l'instant t2 sur la figure 4). Comme au cours de l'intervalle de temps ~T de l'instant to à l'instant t2, la température de soufflage s'est élevée au-delà de la valeur limite supérieure de la régulation à deux points (voir figure 5), la régulation de température intérieure d'habitacle a déjà délivré le signal de fermeture du second commutateur 28 pouvant être commandé. Aussi, dès la fin de l'intervalle de temps ~T, le compresseur 32 se met en marche. En conséquence, la puissance disponible du moteur 22 est réduite (même si cela est à peine visible et n'est pas critique pour la phase d'accélération), ce qui est représenté graphiquement sur les figures 2 et 3, par une réduction respectivement de la vitesse du véhicule automobile et de son accélération. REVEWDICATIONS . 1. Procédé pour commander le compresseur d'une installation de climatisation dans un véhicule automobile, selon lequel la vitesse du véhicule automobile est déterminée continuellement, caractérisé en ce que l'on détermine, à l'aide de la vitesse variant dans le temps, l'accélération instantanée du véhicule automobile, et en ce que le compresseur (32) est commuté dans son état hors service, et reste dans cet état, quand et aussi longtemps que l'accélération instantanée est supérieure à une valeur d'accélération minimale (aref) prédéfinie. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le compresseur (32) est commuté dans son état d'ordre de marche ou reste dans cet état, quand l'accélération instantanée est inférieure ou égale à la valeur d'accélération minimale (aref). 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le compresseur (32) est commuté dans son état hors service dans le cas de pleine charge du véhicule automobile. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le compresseur (32), après son passage à l'état hors service, est à nouveau commuté dans son état d'ordre de marche après un intervalle de temps prédéterminé, même si l'accélération est toujours supérieure à la valeur d'accélération minimale (aref) ou même si le cas de pleine charge persiste, après que l'intervalle de temps s'est écoulé. 5. Dispositif pour commander le compresseur d'une installation de climatisation dans un véhicule automobile, notamment pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comportant un détecteur de vitesse (12) destiné à déterminer la vitesse (v) du véhicule automobile, caractérisé en ce que le signal de sortie du détecteur de vitesse (12) est transmis à un dispositif de différentiation (14), en ce que la sortie du dispositif de différentiation (14) est reliée à l'une des entrées d'un dispositif de comparaison (16), à l'autre entrée duquel est appliqué un signal correspondant à une valeur d'accélération minimale (aref) prédéfinie, et en ce que le dispositif de comparaison (16) délivre à sa sortie, un signal destiné à commuter le compresseur (32) dans son état hors service quand et aussi longtemps que l'accélération instantanée est supérieure à la valeur d d'accélération minimale (aref) prédéfinie. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il est prévu un détecteur de papillon des gaz (20) destiné à indiquer la position du papillon des gaz à partir d'une ouverture minimale prédéfinie, et en ce que pour commuter le compresseur (32) dans son état hors service, il est possible de délivrer, soit le signal de sortie du détecteur de papillon des gaz (20), soit le signal de sortie du dispositif de comparaison (16). 7. Dispositif selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le signal de sortie du dispositif de comparaison (16) ou du détecteur de papillon des gaz (20) s'il existe, peut être transmis à l'entrée d'un dispositif d'horloge (24), qui, lorsqu'un signal d'entrée est appliqué à son entrée, élabore à sa sortie, un signal destiné à commuter le compresseur (32) dans son état hors service, ce signal de sortie étant annulé dès qu'à l'entrée du dispositif d'horloge (24), la durée de présence du signal d'entrée est supérieure à un intervalle de temps (~T) pouvant être prédéfini par le dispositif d'horloge (24).