Brevet FR2766562A1 — publié le 19990129

Procédé et dispositif tour détecter une fuite de fluide dans un circuit de fluide réfrigérant comprenant un comPresseur L'invention concerne un procédé pour détecter une fuite de fluide dans un clrcuit comprenant un compresseur pour faire circuler un fluide réfrigérant qui peut se présenter à l'état liquide et à l'état gazeux, ledit compresseur étant entraîné par un moteur via un embrayage. Une telle fuite peut se produire notamment dans un circuit d'un dispositif de climatisation de l'habitacle d'un véhicule automobile. Si cette fuite n'est pas détectée, cela peut conduire à un endommagement irrémédiable du circuit. Un tel phénomène peut être constaté notamment dans un circuit tel que ceux décrits dans FR-A-2 717 126 et dans FR-A2 731 952, comprenant une première branche contenant un évaporateur suivi dudit compresseur, une seconde branche contenant un condenseur et une troisième branche ne contenant pas de condenseur, les seconde et troisième branches étant placées mutuellement en parallèle de façon à former avec la première branche respectivement une boucle de refroidissement et une boucle de réchauffage, des moyens de commutation étant prévus pour envoyer le fluide sortant de la première branche soit dans la seconde branche, soit dans la troisième branche, et le dispositif de climatisation comprenant en outre des moyens pour envoyer dans l'habitacle de l'air ayant subi un échange de chaleur avec l'évaporateur. Ce circuit peut être utilise de façon classique pour la climatisation de l'habitacle, lorsque le fluide circule dans la boucle de refroidissement. Lorsque le fluide circule dans la boucle de réchauffage, l'évaporateur est utilisé comme échangeur de chaleur pour le chauffage de l'habitacle. Le but de l'invention est de détecter la présence d'une fuite de fluide dans un circuit de fluide réfrigérant, sans faire appel à des capteurs spéciaux qui alourdiraient le coût du circuit, et d'interdire la mise en route du compresseur. L'invention part de la découverte que la présence d'une fuite de fluide réfrigérant dans un circuit du type précité peut être détectée sans faire appel à des capteurs spéciaux. Dans le procédé selon l'invention, on compare la pression mesurée du fluide réfrigérant au repos (le compresseur étant arrêté) à la pression de saturation correspondant à la température du fluide réfrigérant et on interdit l'embrayage du compresseur si la pression mesurée est inférieure à la pression de saturation. Ainsi, cette comparaison peut être effectuée à partir de deux informations relatives à la pression et à la température du fluide réfrigérant, ces deux informations étant généralement disponibles par des capteurs déjà présents pour le fonctionnement du circuit. Des caractéristiques optionnelles de l'invention, complémentaires ou alternatives, sont énoncées ci-après: - dans une phase au repos du circuit (compresseur arrêté) on détermine la pression mesurée, on détermine une température mesurée représentative de la température du fluide réfrigérant, on déduit de cette température la pression de saturation correspondante, on effectue une comparaison entre la pression mesurée et la pression de saturation et on désactive l'embrayage si la pression mesurée est inférieure à la pression de saturation. - On détermine la pression mesurée à la sortie du compresseur. - On détermine la température mesurée directement dans le circuit de fluide réfrigérant. - On détermine la température mesurée à partir de la température de l'air ambiant. - Le fluide est un fluide réfrigérant circulant dans un circuit d'un dispositif de climatisation de l'habitacle d'un véhicule automobile, ce circuit comprenant une première branche contenant un évaporateur suivi dudit compresseur, une seconde branche contenant un condenseur et une troisième branche ne contenant pas de condenseur, les seconde et troisième branches étant placées mutuellement en parallèle de façon à former avec la première branche respectivement une boucle de refroidissement et une boucle de réchauffage, des moyens de commutation étant prévus pour envoyer le fluide sortant de la première branche soit dans la seconde branche, soit dans la troisième branche, et le dispositif comprenant en outre des moyens pour envoyer dans l'habitacle de l'air ayant subi un échange de chaleur avec l'évaporateur, et, lorsqu'on constate que, dans le circuit au repos, la pression mesurée est inférieure à la pression de saturation correspondante, on désactive l'embrayage du compresseur. L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé tel que défini ci-dessus, comprenant un capteur de pression propre à fournir la pression mesurée du fluide, un capteur de température propre à fournir une température mesurée représentative du fluide, une unité de traitement propre à donner une pression de saturation à partir de la température mesurée, ainsi qu'un comparateur propre à comparer la pression mesurée à la pression de saturation et à délivrer un signal si la pression mesurée est inférieure à la pression de saturation. - L'unité de traitement comprend un calculateur propre à calculer la pression de saturation en fonction de la température mesurée. - L'unité de traitement comprend une mémoire propre à faire correspondre la pression de saturation à la température mesurée. - La mémoire comprend une table de correspondance propre à faire correspondre des valeurs de pression de saturation à des valeurs de la température mesurée. - Le capteur de pression est relié à la sortie du compresseur. - Le capteur de température est relié directement au circuit de fluide. - Le capteur de température est propre à mesurer la température ambiante. Les caractéristiques et avantages de l'invention seront exposés plus en détail dans la description ci-après, en se référant au dessin annexé, sur lequel: - la figure unique est un schéma d'un circuit de fluide réfrigérant utilisé pour la climatisation et le chauffage de l'habitacle d'un véhicule, équipé d'un dispositif selon l'invention. Dans le circuit de la figure circule un fluide propre à passer de l'état liquide à l'état gazeux en absorbant de la chaleur, et de l'état gazeux à l'état liquide en cédant de la chaleur, comme c'est le cas de façon habituelle dans les installations de climatisation de véhicules. Les composants du circuit sont également rencontrés de façon habituelle dans ces mêmes installations de climatisation. Les composants du circuit illustré sont répartis dans trois branches 1, 2 et 3 se raccordant entre elles en deux points de jonction A et B. La branche 1 contient un compresseur 4 qui y fait circuler le fluide du point A vers le point B, et un évaporateur 5 placé en amont du compresseur. La branche 2 contient, du point B vers le point A, un condenseur 6, une bouteille 7, un clapet anti-retour 8 et un détendeur 10. Un autre détendeur 14 est placé dans la branche 3. Un capteur de pression 9 détecte la pression du fluide à la sortie du compresseur. Les trois voies d'une vanne à trois voies 17 placée au point B communiquent respectivement avec les branches 1, 2 et 3. Une conduite de dérivation 11, contenant une vanne de décharge 16, relie un point D situé en aval du compresseur sur la branche 1 à un point C situé sur la branche 2 entre la vanne 17 et le condenseur 6, de sorte que la vanne 16 relie ces deux branches en parallèle avec la vanne 17. La vanne 17 est commandée par un module de commande 15 de façon à relier l'extrémité aval de la branche 1, soit à l'extrémité amont de la branche 2, soit à celle de la branche 3. Lors du fonctionnement du dispositif en mode de refroidissement, le fluide refoulé par le compresseur 4 passe par le point B, la vanne 17 et le point C pour atteindre le condenseur 6 où il se condense en cédant de la chaleur à l'air ambiant, puis traverse la bouteille 7 et le clapet antiretour 8 et subit une détente dans le détendeur thermostatique 10. Le fluide s'évapore dans l'évaporateur 5 en refroidissant de l'air destiné à être envoyé dans l'habitacle du véhicule. Le fluide gazeux sortant de l'évaporateur 5 est de nouveau aspiré par le compresseur. Dans le mode de réchauffage, le fluide circule dans la boucle de réchauffage formée par les branches 1 et 2. En sortant du compresseur 4, il passe par le point D et la vanne 17, puis dans le détendeur 14 et atteint, en restant à l'état gazeux, l'évaporateur 5 où il cède de la chaleur à de l'air destiné à être envoyé dans l'habitacle. Le fluide revient ensuite au compresseur. Selon l'invention, le capteur de pression 9, qui est relié au module de commande 15 et sert par ailleurs à réguler la circulation du fluide dans le mode de refroidissement, est utilisé pour détecter la présence d'une fuite de fluide réfrigérant dans le circuit. Le compresseur 4 est propre à être entraîné par un moteur 18, par l'intermédiaire d'un embrayage 19. Le moteur 18 peut être soit le moteur du véhicule automobile lui même, soit un moteur électrique. Le dispositif représenté comprend une unité de traitement 20 comportant un comparateur 21, par exemple du type électronique, et une mémoire 22 comprenant une table de correspondance. Le dispositif comporte en outre un capteur de température 23 propre à fournir une information représentative de la température du fluide réfrigérant lorsque le circuit est au repos. Cette information de température est de préférence obtenue directement sur le fluide dans le circuit. Toutefois, si cette information n'est pas disponible, il est possible de mesurer une température correspondant à celle de l'air ambiant (TA). Dans l'exemple représenté sur la figure, le capteur 23 mesure la température de l'air ambiant. Le capteur 23 fourni une information relative à la température mesurée TM et cette information est appliquée à la mémoire 22. Cette mémoire comprend une table de correspondance incluant des valeurs de température auxquelles correspondent respectivement des valeurs de la pression de saturation PS du fluide réfrigérant. Cette mémoire permet ainsi de faire correspondre à une valeur de température mesurée TM une valeur de pression de saturation PS. Cette dernière est appliquée au comparateur 21. Celui-ci reçoit par ailleurs une information sur la pression mesurée PM provenant du capteur de pression 9. En variante, l'unité de traitement 20 pourrait comporter un calculateur propre à calculer la valeur de pression de saturation PS à partir de la valeur de température mesurée TM selon une formule programmée contenue dans l'unité de traitement. Le comparateur 21 établit une comparaison entre les valeurs PM et PS. Lorsque le circuit est au repos et que le compresseur n'est donc pas entraîné, il peut se produire deux situations. Dans la situation de fonctionnement normal, il n'existe pas de fuite du fluide réfrigérant dans le circuit, les valeurs PM et PS sont égales. Par conséquent, le comparateur ne donne aucun ordre particulier. Par contre, dans la situation où une fuite de fluide réfrigérant se produit, la valeur de la pression mesurée PM est inférieure à la pression de saturation PS. Le comparateur délivre alors un signal S qui est appliqué à l'embrayage 19. Ce signal désactive l'embrayage 19, c'est-àdire qu'il le place dans l'état débrayé, si bien que le compresseur 4 ne peut pas être entraîné. De ce fait, il ne risque pas d'y avoir d'endommagement irrémédiable du circuit. Ce signal peut servir aussi à mettre en route un signal d'alerte, par exemple un voyant sur la tableau de bord du véhicule automobile. Bien entendu, l'utilisation du procédé de l'invention n'est pas limité au circuit de la figure. Il peut être utilisé pour détecter l'existence d'une fuite de fluide réfrigérant dans d'autres circuits, y compris des circuits de climatisation conventionnels. De plus, la réalisation de l'unité de traitement est susceptible de nombreuses variantes. Revendications 1. Procédé pour détecter une fuite de fluide dans un circuit comprenant un compresseur (4) pour faire circuler un fluide réfrigérant qui peut se présenter à l'état liquide et à l'état gazeux, ledit compresseur étant entraîné par un moteur (18) via un embrayage (19), caractérisé en ce que l'on compare la pression mesurée (PM) du fluide réfrigérant au repos à la pression de saturation (PS) correspondant à la température du fluide réfrigérant et on interdit l'embrayage (19) du compresseur (4) si la pression mesurée (PM) est inférieure à la pression de saturation (PS). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans une phase au repos du circuit (compresseur arrêté), on détermine la pression mesurée (PM), on détermine une température mesurée (TM) représentative de la température du fluide réfrigérant, on déduit de cette température (TM) la pression de saturation (PS) correspondante, on effectue une comparaison entre la pression mesurée (PM) et la pression de saturation (PS) et on désactive l'embrayage (19) si la pression mesurée (PM) est inférieure à la pression de saturation (PS). 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'on détermine la pression mesurée (PM) à la sortie du compresseur (4). 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on détermine la température mesurée (TM) directement dans le circuit de fluide réfrigérant. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'on détermine la température mesurée (TM) à partir de la température de l'air ambiant (TA). 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fluide est un fluide réfrigérant circulant dans un circuit d'un dispositif de climatisation de l'habitacle d'un véhicule automobile, ce circuit comprenant une première branche (1) contenant un évaporateur (5) suivi dudit compresseur (4), une seconde branche (2) contenant un condenseur (6) et une troisième branche (3) ne contenant pas de condenseur, les seconde et troisième branches étant placées mutuellement en parallèle de façon à former avec la première branche respectivement une boucle de refroidissement (1, 2) et une boucle de réchauffage (1, 3), des moyens de commutation (12, 13) étant prévus pour envoyer le fluide sortant de la première branche soit dans la seconde branche, soit dans la troisième branche, et le dispositif comprenant en outre des moyens pour envoyer dans l'habitacle de l'air ayant subi un échange de chaleur avec l'évaporateur, et en ce que, lorsqu'on constate que, dans le circuit au repos, la pression mesurée (PM) est inférieure à la pression de saturation (PS) correspondante, on désactive l'embrayage (19) du compresseur (4). 7. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un capteur de pression (9) propre à fournir la pression mesurée (PM) du fluide, un capteur de température (23) propre à fournir une température mesurée (TM) représentative du fluide, une unité de traitement (20) propre à donner une pression de saturation (PS) à partir de ladite température mesurée (TM), ainsi qu'un comparateur (21) propre à comparer la pression mesurée (PM) à la pression de saturation (PS) et à délivrer un signal (S) si la pression mesurée (PM) est inférieure à la pression de saturation (PS). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'unité de traitement (20) comprend un calculateur propre à calculer la pression de saturation (PS) en fonction de la température mesurée (TM). 9. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'unité de traitement (20) comprend une mémoire (22) propre à faire correspondre la pression de saturation (PS) à la température mesurée(TM). 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la mémoire (22) comprend une table de correspondance propre à faire correspondre des valeurs de pression de saturation (PS) à des valeurs de la température mesurée (TM). 11. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que le capteur de pression (9) est relié à la sortie du compresseur. 12. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 11, caractérisé en ce que le capteur de température (23) est relié directement au circuit de fluide. 13. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 11, caractérisé en ce que le capteur de température (23) est propre à mesurer la température ambiante (TA).