Brevet FR2746711A1 — publié le 19971003

Installation de chauffage ventilation et/ou climatisation, à régulation de température, notamment pour véhicule automobile L'invention concerne le domaine des installations de chauffage, ventilation et/ou climatisation de l'habitacle d'un véhicule automobile. Elle concerne plus particulièrement les installations du type comprenant un conduit d'alimentation en air frais se partageant en un premier conduit logeant un radiateur destiné à réchauffer une partie au moins de l'air frais et un second conduit destiné à être traversé par une partie au moins de l'air frais, un volet de réglage destiné à régler la répartition de l'air frais entre le premier conduit et le second conduit, lesdits premier et second conduits débou- chant au moins partiellement dans une zone de mélange d'air communiquant avec des sorties d'air placées dans l'habitacle en des endroits choisis, les sorties comprenant des sorties dites "d'aération" et "pieds", ainsi que des moyens de gestion propres à faire fonctionner l'installation, en fonction d'une température à l'intérieur de l'habitacle saisie par un utilisateur, tout en assurant un écart de température entre l'air distribué au niveau des sorties d'aération et celui distribué au niveau des sorties pieds. Dans ce type d'installation, lorsque le volet de réglage est dans une position au moins partiellement ouverte, l'air frais qui provient du conduit d'alimentation se répartit entre les premier et second conduits. En raison des posi- tionnements respectifs, relativement à la zone de mélange, des conduits secondaires qui acheminent l'air du boitier vers les sorties d'aération et les sorties pieds, les températures respectives des flux d'airs traités qui débou- chent au niveau desdites sorties d'aération et pieds ne sont pas les mêmes. Ce type de configuration, encore appelé "bi-level" (terme anglais signifiant deux niveaux) autorise donc un écart de température entre l'air qui débouche au niveau des sorties pieds, généralement le plus chaud, et l'air qui débouche au niveau des sorties d'aération (généralement le moins chaud). Lorsqu'un utilisateur souhaite modifier la température à l'intérieur de l'habitacle, il effectue la saisie de la nouvelle température, laquelle est prise en compte par les moyens de gestion qui vont notamment agir sur la position du volet de réglage, afin de modifier la répartition de l'air frais entre les premier et second conduits. Or, cette modification de la position du volet de réglage entraîne généralement une modification sensible de l'écart de température entre l'air traité délivré au niveau des sorties pieds et l'air traité délivré au niveau des sorties d'aération. Cela peut entraîner une gêne importante pour l'utilisateur, et notamment le conducteur. L'invention a notamment pour but de surmonter l'inconvénient précité. Elle propose à cet effet une installation du type défini en introduction, dans laquelle, on prévoit, d'une part, en aval du radiateur, une sonde de température propre à délivrer aux moyens de gestion des mesures de la température de l'air réchauffé dans le premier conduit, et d'autre part, les moyens de gestion sont agencés pour piloter au moins le positionnement du volet de réglage en fonction des tempéra- tures saisie et mesurée et d'une loi prédéterminée portant sur ledit écart de température entre l'air distribué au niveau des sorties d'aération et celui distribué au niveau des sorties pieds. De la sorte, quelle que soit la température saisie par l'utilisateur, les moyens de gestion sont capables d'ajuster au moins le positionnement du volet de réglage, afin que l'écart de température qui existe entre les sorties d'aéra- tion et les sorties pieds suive une loi prédéterminée. Préférentiellement, cette loi prédéterminée est une constante quelle que soit la température saisie. Dans un mode de réalisation préférentiel de l'invention, les moyens de gestion comprennent une mémoire dans laquelle se trouve stockée une table de correspondance entre une pluralité de premiers multiplets, comprenant respectivement des combinaisons différentes d'au moins une température à l'intérieur de l'habitacle et d'une température d'air réchauffé dans le premier conduit, et une pluralité de seconds multiplets comprenant chacun au moins un réglage de la position du volet de réglage parmi la pluralité de positions possibles, à chaque premier multiplet étant associé un second multiplet. Ainsi, lorsque les moyens de gestion reçoivent une tempéra- ture saisie par un utilisateur, ainsi qu'une mesure de la température de l'air réchauffé dans le premier conduit, il compare le couple formé de ces deux températures, à la pluralité de couples qui se trouvent mémorisés dans la mémoire, laquelle pluralité contient un couple identique à celui comprenant les températures saisie et mesurée. Le couple mémorisé dans la table est associé à un singleton comprenant un réglage du volet de réglage. Les moyens de gestion peuvent alors instantanément commander le position- nement ainsi déterminé du volet de réglage. Dans une variante, le module de gestion est agencé pour gérer, en outre, les débits d'air traités destinés respecti- vement aux sorties d'aération et aux sorties pieds en fonction de paramètres de débit d'air saisis par l'utilisa- teur, tout en maintenant l'écart de température selon la loi prédéterminée, et cela quelle que soit la température saisie, ladite gestion des débits d'air traités étant effectuée par un pilotage conjoint d'un pulseur que comprend l'installation et au moins du volet de réglage. Dans cette variante, il est particulièrement avantageux que, d'une part, les premiers multiplets comprennent des combi- naisons différentes des températures à l'intérieur de l'habitacle et d'air réchauffé dans le premier conduit et des paramètres de débit d'air, et que d'autre part, les seconds multiplets comprennent des combinaisons différentes de réglage du pulseur et de la position du volet de réglage. Ainsi, dans cette variante de l'installation, il est possible de maintenir l'écart de température selon la loi prédéterminée, tout en modifiant à la fois la température à l'intérieur de l'habitacle et les débits d'air traités délivrés respectivement au niveau des sorties d'aération et des sorties pieds. Les premiers multiplets sont donc désormais des quadruplets comprenant, d'une première part, une température à l'inté- rieur de l'habitacle, d'une seconde part, une température d'air réchauffé dans le premier conduit, d'une troisième part, un premier paramètre de débit d'air concernant les sorties d'aération, et d'une quatrième part, un second paramètre de débit d'air concernant les sorties pieds. Par ailleurs, les seconds multiplets sont désormais des couples comportant, d'une première part, un réglage du pulseur, et d'une seconde part, une position du volet de réglage. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, les moyens de gestion sont agencés pour relever périodiquement la température de l'air mesuré dans le premier conduit et adapter les réglages de l'installation après chaque nouveau relevé de cette température mesurée. La fréquence du relevé de la température de l'air réchauffé peut être adaptée selon les options proposées par le cons- tructeur. Préférentiellement, la sonde de température est solidaire de la paroi de la partie aval du premier conduit et sensi- blement centrée par rapport à la face de sortie du radiateur qui se trouve logé en amont de cette partie aval. Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels: - la figure 1 illustre schématiquement une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation selon l'inven- tion, - la figure 2 illustre schématiquement, en une vue en coupe transversale, le boîtier de traitement d'air d'une installa- tion selon l'invention, dans un mode de réalisation préfé- rentiel, et - la figure 3 est un diagramme illustrant un exemple de loi prédéterminée régissant l'écart de température entre les sorties d'aération et pieds. La figure 1 illustre un véhicule V qui loge, dans une partie moteur, une installation, par exemple de chauffage et ventilation de l'habitacle H. Cette installation, qui est représentée en trait épais sur la figure 1, comprend notamment un groupe moto-ventilateur 2 alimenté par de l'air issu de l'extérieur et/ou de l'intérieur de l'habitacle H et destiné à alimenter en air frais, grâce à un pulseur, un conduit d'alimentation en air frais 3 qui se subdivise en un premier conduit 4 de réchauffage et un second conduit 5 d'air frais. Le premier conduit 4 loge un radiateur 6, et débouche par une partie aval 7 dans une zone de mélange d'air 8. Le second conduit 5 est destiné à acheminer une partie au moins de l'air frais issu du conduit d'alimentation 3 au niveau de la zone de mélange 8 dans laquelle il débouche également. L'installation comprend un volet de réglage 9 destiné à régler la répartition de l'air frais, issu du conduit d'alimentation 3 dans les premier 4 et second 5 conduits. La zone de mixage 8 est connectée à des conduits secondaires et 11 qui alimentent en air traité par l'installation, respectivement des sorties d'aération 12 et des sorties pieds 13 logées en des endroits choisis de l'habitacle. L'installation 1 comprend également un module de gestion 14 destiné à transcrire en commande des ordres adressés par un module de saisie 15 logé dans la planche de bord 16 du véhicule V. Ces ordres sont émis par le module de saisie 15 lorsqu'un utilisateur logé dans l'habitacle H du véhicule saisit un paramètre aérothermique, comme par exemple la température à l'intérieur de l'habitacle, la zone dans laquelle l'air traité doit être distribué, ou le débit de cet air traité à distribuer. Dès que des paramètres aérothermiques sont saisis par l'utilisateur, le module de saisie 15 envoie donc un ordre au module de gestion 14 afin qu'il fasse correspondre aux paramètres aérothermiques saisis des réglages prédéterminés de l'installation 1. Pour ce faire, le module de gestion 14 comprend une mémoire 17 dans laquelle se trouve stockée une table de correspon- dance. Cette table comprend comme entrée des multiplets de paramètres aérothermiques concernant l'habitacle, et comme sortie des multiplets de réglages des différents éléments de l'installation. A chaque multiplet de paramètres aérothermiques correspond un multiplet de réglages. Les multiplets de paramètres aérothermiques sont tous différents les uns des autres. Il en va de même des multiplets de réglages. De la sorte, toutes les combinaisons possibles de réglages, offertes par l'installation 1, sont mémorisées. En consé- quence, à réception d'un ordre, le module de gestion 14 n'a plus qu'à aller comparer les paramètres aérothermiques compris dans cet ordre avec la pluralité de multiplets stockés dans la mémoire 17. Lorsqu'un multiplet possède des paramètres strictement identiques aux paramètres aérothermi- ques saisis par l'utilisateur, il suffit alors de prendre le multiplet de réglages qui lui est associé, puis d'instaurer lesdits réglages. On se réfère maintenant à la figure 2 pour décrire plus en détail un mode de réalisation de l'installation selon l'invention. Dans ce mode de réalisation, le conduit d'alimentation 3, le premier conduit de réchauffage 4 et le second conduit d'amenée de l'air frais 5 sont logés dans un boîtier 18 représenté en trait épais sur la figure 2. La configuration du boîtier illustré sur cette figure 2 correspond plus particulièrement à une installation dans laquelle le radiateur est du type dit à circulation d'eau chaude, c'est-à-dire que ce radiateur 6 est à température réglable. L'air issu du groupe moto-ventilateur 2 circule dans le conduit d'alimentation 3 puis, en fonction de la position du volet de réglage 9, est plus ou moins réparti dans les premier 4 et second 5 conduits. Dans l'exemple illustré, le volet de réglage 9 est légèrement ouvert, et par conséquent, la majeure partie du flux d'air qui circule dans le conduit d'alimentation 3 pénètre dans le premier conduit de réchauf- fage 4, au niveau de sa partie amont 19, traverse le radiateur 6, sort par sa face de sortie 20 et débouche dans la partie aval 21 du premier conduit, tandis que le reste du flux d'air qui circule dans le conduit d'alimentation 3 pénètre dans le second conduit 5. Les trajets respectifs des deux flux d'air dans les premier 4 et second 5 conduits sont matérialisés par les flèches F1 et F2. Le second conduit 5 mène à au moins une sortie d'aération 12 (non représentée sur la figure 2) située dans la région de la planche de bord 16 (non représentée sur cette figure 2). La partie aval 21 du premier conduit 4 mène, pour une première part, à des sorties pieds avant 13a et arrière 13b destinées à délivrer de l'air traité dans l'habitacle H au niveau des pieds des passagers avant et arrière. L'accès à ces sorties est contrôlé par un volet de distribution 24. L'autre partie de la partie aval 21 du premier conduit 4 mène à une zone de mixage 8 qui est réalisée sous la forme d'un conduit de communication qui communique avec une partie du second conduit 5, au niveau d'une dérivation 25 de celui- ci. Le conduit de communication 8 comprend une sortie destinée à acheminer de l'air traité au niveau d'une bouche de dégivrage 26 dont l'accès est contrôlé par un volet de distribution 27. Selon la position du volet de distribution 24, la totalité, ou une partie seulement de l'air qui est réchauffé par le radiateur 6 pénètre dans le conduit de communication 8 en suivant la flèche F3. Cet air réchauffé débouche alors dans le second conduit 5 o il est mélangé avec l'air frais, puis acheminé au niveau des bouches d'aération 12. Lorsque le volet de réglage 9 est en position ouverte, une partie de l'air qui pénètre dans le second conduit 5 se dirige dans le canal de communication en suivant la flèche F4, dans le sens opposé au sens de circulation de l'air réchauffé (flèche F3). Cet air frais est alors mélangé dans le canal de communication avec l'air chaud, puis distribué au niveau des sorties pieds avant 13a et arrière 13b, lorsque le volet de distribution 24 est ouvert. Une telle configuration instaure un écart de température AT entre l'air qui est distribué au niveau des sorties pieds 13a et 13b et l'air qui est distribué au niveau des sorties d'aération 12. En effet, l'air distribué au niveau des sorties pieds 13a et 13b est constitué pour une majeure partie d'air chaud et pour une petite partie d'air frais, tandis que l'air distribué au niveau des sorties d'aération 12 est constitué pour une majeure partie d'air frais, et pour une petite partie d'air chaud. Un tel écart de température AT assure un confort aérothermi- que renforcé pour l'utilisateur logé dans l'habitacle H. Afin d'éviter que, lors d'un changement de température TS décidé par l'utilisateur, il survienne une variation notable de l'écart de température AT, l'invention prévoit en outre une sonde de température 28 placée dans la partie aval 21 du premier conduit 4 à quelques centimètres de la face de sortie 20 du radiateur 6. Cette sonde de température 28 est avantageusement solidaire de la paroi 29 de la partie aval 21 du premier conduit 4, et placée sensiblement au centre de cette face 20 de sorte que la mesure de température TM effectuée soit la plus représentative possible de la température de l'air réchauffé dans ledit premier conduit 4. La sonde de température 28 est connectée au module de gestion 14 auquel elle délivre en continu une mesure de température de l'air réchauffé TM lorsque l'installation est sollicitée. Le module de gestion 14 comprend une temporisation 30 qui lui permet de relever la mesure de température TM à inter- valles de temps réguliers, lesquels peuvent être aussi courts ou aussi longs que souhaité par le constructeur. Après chaque relevé de la température mesurée TM, le module de gestion 14 forme un multiplet qui comprend la température mesurée TM, la température saisie TS par l'utilisateur, et préférentiellement un ou plusieurs débits d'air saisis DS par l'utilisateur et correspondant au débit d'air désiré au niveau, par exemple, des bouches d'aération 12 et pieds 13. Ce multiplet est alors comparé à la multiplicité des multiplets mémorisés dans la mémoire 17, laquelle multipli- cité comprend forcément un multiplet identique au multiplet comprenant les paramètres saisis TS et DS et mesurés TM. A ce multiplet mémorisé correspond un multiplet de réglages concernant notamment le régime du pulseur 2, la position du volet de réglage 9 et la position du volet de distribution 24. Ce multiplet peut comprendre également un paramètre de réglage de la température du liquide chaud qui circule dans le radiateur 6, puisque dans l'exemple illustré, le radia- teur est un radiateur à température variable (cela permet d'affiner la régulation de l'écart de température). Il ne reste plus alors au module de gestion 14 qu'à instau- rer les réglages contenus dans le multiplet de réglages sélectionné. La multiplicité de multiplets de réglages, qui sont associés aux multiplets de paramètres aérothermiques mémorisés dans la mémoire 17, sont choisis de sorte que l'écart de tempéra- ture AT entre les flux d'air distribués au niveau des sorties d'aération 12 et pieds 13 suive une loi prédétermi- née. De préférence, cette loi prédéterminée, qui régit l'écart de température AT, est une constante quelle que soit la température saisie TS par l'utilisateur. De la sorte, même en cas de modification importante de la température saisie par l'utilisateur, cet écart AT demeure constant, ce qui renforce notablement le confort de cet utilisateur. Bien entendu, comme illustré sur la figure 3 o la courbe supérieure indique la température de l'air au niveau des sorties pieds 13 et la courbe inférieure indique la tempéra- ture de l'air au niveau des sorties d'aération 12, le tout en fonction de la température saisie TS (l'écart de tempéra- ture AT étant égal à l'écart entre les deux courbes à TS fixe), la loi prédéterminée peut être différente d'une constante. Elle peut par exemple croître au départ tant que la température saisie TS est inférieure à un premier seuil TS1, puis devenir constante après ce seuil. Lors du relevé suivant de la température de l'air réchauffé, le module de gestion 14 effectue la même recherche de multiplet de réglages, et adapte si nécessaire certains au moins des réglages de l'installation. Ce mode de fonctionnement est particulièrement intéressant, dans la mesure o l'air qui est pulsé par le groupe moto- ventilateur 2 dans le conduit d'alimentation 3, et par conséquent dans le premier conduit 4 de réchauffage, est issu de l'extérieur du véhicule, ou bien de l'intérieur de l'habitacle H. Par conséquent, la température de cet air peut varier très brusquement en fonction de l'endroit o se trouve le véhicule, ou en cas d'ouverture d'une porte. Dans ces conditions, l'air qui est réchauffé lors de la traversée du radiateur peut présenter en sortie dudit radiateur 6 des variations de température importantes qu'il est impératif de contrôler par une gestion du volet de réglage et éventuelle- ment du régime du pulseur. Bien entendu, l'invention ne se limite pas à la forme de réalisation décrite précédemment à titre d'exemple et s'étend à d'autres variantes. Ainsi, le radiateur logé dans le premier conduit de réchauf- fage pourra être un radiateur à température constante, et par conséquent l'agencement du boîtier pourra être notable- ment différent de celui décrit en référence à la figure 2. Par ailleurs, le nombre de paramètres contenus dans les différents multiplets pourra être notablement différent de celui décrit précédemment. Revendications 1. Installation de chauffage, ventilation et/ou climatisa- tion, notamment d'un véhicule automobile, du type comprenant un conduit d'alimentation en air frais (3) se partageant en un premier conduit (4) logeant un radiateur (6) destiné à réchauffer une partie au moins de l'air frais et un second conduit (5) destiné à être traversé par une partie au moins de l'air frais, un volet de réglage (9) destiné à régler la répartition de l'air frais entre le premier conduit (4) et le second conduit (5), lesdits premier et second conduits débouchant au moins partiellement dans une zone de mélange d'air (8) communicant avec des sorties d'air de l'habitacle dites "d'aération" (12) et "pieds" (13), ainsi que des moyens de gestion (14) propres à faire fonctionner l'instal- lation, en fonction d'une température à l'intérieur de l'habitacle (TS) saisie par un utilisateur, et en assurant un écart de température (AT) entre l'air distribué au niveau des sorties d'aération (12) et celui distribué au niveau des sorties pieds (13), caractérisée en ce qu'elle comprend, en aval du radiateur (6), une sonde de température (28) propre à délivrer aux moyens de gestion (14) des mesures de la température de l'air réchauffé (TM) dans le premier conduit (4), et en ce que les moyens de gestion (14) sont agencés pour piloter au moins le positionnement du volet de réglage (9) en fonction des températures saisie (TS) et mesurée (TM) et d'une loi prédéterminée portant sur ledit écart de tempéra- ture (AT). 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que les moyens de gestion (14) comprennent une mémoire (17) dans laquelle se trouve stockée une table de correspon- dance entre une pluralité de premiers multiplets, comprenant respectivement des combinaisons différentes d'au moins une température à l'intérieur de l'habitacle (H) et d'une température d'air réchauffé dans le premier conduit (4), et une pluralité de seconds multiplets comprenant chacun au moins un réglage de la position du volet de réglage (5) parmi la pluralité de positions possibles. 3. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que le module de gestion (14) est également agencé pour gérer les débits d'airs traités destinés respectivement aux sorties d'aération (12) et aux sorties pieds (13) en fonction de paramètres de débit d'air (DS) saisis par l'utilisateur, tout en maintenant l'écart de température (AT) sensiblement constant quelle que soit la température saisie (TS), ladite gestion des débits d'airs traités étant effectuée par un pilotage conjoint d'un pulseur (2) que comprend l'installation et au moins du volet de réglage (9). 4. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que, d'une part, les premiers multiplets comportent des combinaisons différentes desdites températures à l'intérieur de l'habitacle (TS) et d'air réchauffé (TM) dans le premier conduit (4) et desdits paramètres de débit d'air (DS), et d'autre part, les seconds multiplets comportent des combi- naisons différentes de réglages du pulseur (2) et de la position du volet de réglage (9). 5. Installation selon l'une des revendications précéden- tes, caractérisée en ce que les moyens de gestion (14) sont agencés pour relever périodiquement la température de l'air mesurée (TM) et adapter les réglages de l'installation après chaque nouveau relevé de température mesurée (TM). 6. Installation selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la loi prédéterminée régissant l'écart de température (AT) est une constante quelle que soit la température saisie (TS). 7. Installation selon l'une des revendications précéden- tes, caractérisée en ce que la sonde de température (28) est solidaire de la paroi (29) de la partie aval (21) du premier conduit (4) et sensiblement centrée par rapport à une face de sortie (20) du radiateur (6) logé en amont de cette partie aval. 8. Installation selon l'une des revendications précéden- tes, caractérisée en ce que le radiateur (6) est du type dit à température variable.