Brevet FR2780349A1 — publié le 19991231

Dispositif de commande régulée d'une installation de ventila- tion, chauffage et climatisation d'un habitacle de véhicule automobile L'invention concerne la commande d'une installation de ventilation, chauffage et climatisation, d'un habitacle de véhicule automobile. Plus particulièrement, elle concerne un dispositif pour réguler une grandeur aérothermique choisie dans l'habitacle, en fonction de conditions climatiques et/ou de pollution extérieures. Des dispositifs de commande connus comportent habituellement au moins un organe de commande manuelle pour régler une grandeur aérothermique souhaitée dans l'habitacle (tempéra- ture, débit d'air ventilé, recirculation d'air/air extérieur, etc). D'autres dispositifs connus comportent une pluralité de capteurs disposés à l'extérieur et/ou à l'intérieur de l'habitacle. Ces capteurs sont reliés à une pluralité d'entrées d'un module de liaison, lequel comprend par ailleurs une entrée reliée à des moyens de saisie logés dans l'habi- tacle du véhicule, à disposition d'un passager. Le module de liaison comporte en outre une pluralité de sorties dont l'une au moins est reliée à un actionneur de réglage d'une grandeur aérothermique choisie dans l'habitable. Ces dispositifs utilisant des capteurs présentent un inconvé- nient relatif au nombre de capteurs à prévoir pour assurer une régulation sur un ensemble de grandeurs aérothermiques. En effet, ces capteurs sont relativement coûteux et grèvent le prix de revient du dispositif. De manière plus générale, les dispositifs connus présentent un inconvénient lié au temps de réaction de l'un des capteurs qui mesure une variation d'une grandeur aérothermique, limitant ainsi les performances en temps réel de la régula- tion, ou encore d'un utilisateur réglant manuellement la position d'un organe de commande. A ce temps de réaction vient s'ajouter un délai de l'appareil de ventilation, chauffage et climatisation, pour rétablir la grandeur aérothermique souhaitée. La présente invention vient alors améliorer la situation. Elle propose à cet effet un dispositif de commande comportant un récepteur en liaison avec un système de navigation. Ce système est agencé pour délivrer des informations sur un parcours choisi du véhicule. L'invention porte alors sur un dispositif comprenant un module de liaison, muni d'au moins une entrée et d'au moins une sortie reliée à un actionneur de réglage d'une grandeur aérothermique choisie dans l'habitacle, ce module étant agencé pour délivrer une consigne de commande de l'actionneur en vue de modifier cette grandeur. Selon l'invention, le module de liaison est agencé d'une part pour prévoir une variation de la grandeur aérothermique en fonction d'une information relative à un événement sur le parcours du véhicule, et d'autre part, pour délivrer une consigne de commande de l'actionneur de réglage, en vue de modifier la grandeur aérothermique dans l'habitacle en fonction de cette information. On entend par événement sur le parcours (ou itinéraire) du véhicule, toute zone que doit traverser le véhicule et susceptible d'induire une variation en température et/ou en débit d'air ventilé dans l'habitacle. Il peut s'agir également d'une zone polluée (zone à forte densité de véhicules automobiles, zone à proximité d'usines émanant des gaz odorants, tunnels,...) Avantageusement, le système de navigation choisi peut effectuer un suivi temporel du parcours du véhicule. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, le module de liaison comporte une sortie reliée à un actionneur de réglage d'un dispositif de recirculation d'air dans l'habitacle. Le module de liaison peut alors délivrer une consigne de commande du dispositif de recirculation en fonction d'une information relative à une zone polluée prévue dans le parcours. Ainsi, le dispositif de commande selon l'invention est capable d'anticiper le passage du véhicule en zone polluée et commander un actionneur de réglage du dispositif de recirculation d'air, de manière à éviter à temps une pollution de l'habitacle. Selon une caractéristique optionnelle avantageuse de l'inven- tion, le module de liaison comporte en outre une sortie reliée à un actionneur de réglage en température d'air ventilé dans l'habitacle. Le dispositif est ainsi apte à modifier cette température en fonction d'une information relative à une variation de température extérieure prévue dans le parcours. Avantageusement, le module de liaison comporte une sortie reliée à un actionneur de réglage d'un dispositif de climati- sation. Le module est alors apte à délivrer une consigne de commande du dispositif de climatisation, en vue de modifier la température d'air ventilé dans l'habitacle en fonction d'une information relative à une zone ombragée prévue dans le parcours (tunnels, constructions en hauteur, forêts,...). Avantageusement, le module de liaison comporte une sortie reliée à un actionneur de réglage du débit d'air ventilé dans l'habitacle. Le dispositif est alors apte à commander le débit d'air ventilé en fonction d'une information relative à la vitesse du véhicule. Plus généralement, le système de navigation choisi fournit des informations relatives à des conditions météorologiques sur le parcours du véhicule. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci- après, et des dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 représente schématiquement un véhicule automo- bile muni d'un dispositif de commande selon l'invention, lequel est agencé pour communiquer avec un système de navigation, et - la figure 2 représente schématiquement un dispositif 'de commande selon l'invention, d'une installation de ventilation chauffage et climatisation d'un habitacle de véhicule automobile. La description détaillée ci-après et les dessins comprennent des éléments de caractère certain. Ils peuvent donc non seulement servir à mieux faire comprendre la présente invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant. On se réfère tout d'abord à la figure 1 sur laquelle apparaît un véhicule automobile 200 s'apprêtant à traverser un tunnel 203, dans l'exemple. Le véhicule automobile comporte un dispositif de commande selon l'invention d'une installation de ventilation, chauffage et climatisation. Ce dispositif de commande est relié par voie hertzienne, dans l'exemple décrit, à un satellite 201 apte à détecter la position spatiale du véhicule dans une région prédéterminée, en particulier pour effectuer un suivi temporel du véhicule sur un parcours prédéterminé. En pratique, le véhicule comporte une antenne qui est de type radiofréquence 111 dans l'exemple décrit, pour indiquer sa position sur ce parcours. Le satellite 201 coopère alors avec une antenne émettrice réceptrice 202 agencée pour recevoir une information de position et pour émettre, en retour, une information relative à des conditions particuliè- res du parcours. Le système de navigation choisi est, dans l'exemple, un système de radionavigation de type GPS ("Global Positioning System", marque déposée). Le dispositif de commande selon l'invention comporte alors un récepteur radiofréquence 1 (figure 2) muni d'une antenne 111. Le récepteur 1 est relié à l'entrée 113 d'un module de liaison 11. Ce module comporte en outre une entrée 114 reliée à des moyens de saisie 112 logés dans l'habitacle du véhicule automobile (non représenté), à disposition d'un passager. L'installation de ventilation, chauffage et climatisation, dans l'exemple décrit comporte un pulseur 10 équipé d'un moteur pour entraîner une turbine 2 en rotation. La rotation de la turbine produit un flux d'air (flèche F) qui circule dans un conduit commun 5c, lequel se divise en une branche d'air chaud 5a et une branche d'air froid 5b. La branche d'air chaud 5a comporte un radiateur de chauffage 4 destiné à être traversé, au moins en partie par le flux d'air F. La propor- tion du flux F qui circule dans la branche d'air chaud 5a est gérée par la position angulaire d'un volet de mixage 3. Les branches d'air chaud 5a et d'air froid 5b communiquent, en leur sortie, avec une chambre de mixage 9. La commande de la position angulaire du volet de mixage 3 permet ainsi d'obtenir un flux d'air de température ajustée dans la chambre de mixage 9. Cette chambre de mixage communique par ailleurs avec des conduits de distribution d'air dans l'habitacle, un conduit d'aération central 8a, un conduit d'aération "pied" 8b et un conduit d'aération "dégivrage" 8c, dans l'exemple décrit. La répartition du flux d'air F dans l'un et/ou l'autre de ces conduits de distribution est assurée par la commande de trois volets de distribution 7a, 7b et 7c. Ainsi, les positions angulaires relatives de ces trois volets de distribution permettent le contrôle de la répartition du flux dans l'habitacle. Cette installation comporte en outre une boucle de climatisa- tion (non représentée) comportant un évaporateur 6 disposé en aval, dans l'exemple décrit, de la turbine 2 du pulseur, pour refroidir un flux d'air qui le traverse, par aspiration. La quantité du flux d'air refroidi dépend alors du débit d'un fluide frigorigène qui traverse l'évaporateur 6. Cette commande du débit de fluide frigorigène peut être effectuée à partir du contrôle de l'ouverture d'une vanne électronique dans la boucle de climatisation. L'installation comporte enfin un dispositif 12 de recircula- tion d'air AR / air extérieur AE de l'air ventilé dans l'habi- tacle. En pratique, ce dispositif comporte un volet 121 disposé en amont de la turbine 2 de façon à mettre en communication le conduit 5c avec de l'air provenant de l'habitacle AR ou avec de l'air provenant de l'extérieur AE. Le module de liaison 11 comporte une sortie 115 reliée à l'évaporateur 6 pour modifier le débit de fluide frigorigène le traversant et de là, modifier la température d'air climatisé et ventilé dans l'habitacle. Il comporte par ailleurs une sortie 116 reliée au pulseur 10 pour modifier le débit d'air ventilé dans l'habitacle, ainsi qu'une sortie 117 pour commander la position angulaire du volet de mixage 3, et de là, la température de l'air chauffé/refroidi est ventilé dans l'habitacle. Enfin, le module 11 comporte une sortie 118 reliée au dispositif 12 de recirculation d'air / air extérieur pour commander la position du volet 121, et de là, commander la recirculation d'air ou l'admission d'air extérieur dans l'habitacle. Le module de liaison attend du récepteur 1 une pluralité d'instructions. Un premier jeu d'instructions concerne la traversée d'une zone polluée par le véhicule. Le jeu d'instructions que reçoit le dispositif de commande sous la forme d'un signal radiofré- quence modulé, détecté par l'antenne 111 associée au récepteur 1, comporte une instruction d'en-tête pour signaler la présence d'une zone polluée sur l'itinéraire du véhicule, accompagnée d'une instruction de vitesse du véhicule, de la distance séparant le véhicule de la zone polluée et enfin, de la longueur de cette zone polluée que doit traverser le véhicule. Le module de liaison 11 évalue alors une consigne de commande délivrée en sortie 118, cette consigne étant fonction du temps à partir duquel le véhicule va traverser la zone polluée, et de la durée pendant laquelle le véhicule devra traverser cette zone. Le module 11 émet alors une consigne de commande par la sortie 118, juste avant ou au moment o le véhicule commence à traverser la zone polluée, pour commander la position angulaire du volet 121 de manière à fermer la communication centrale du véhicule avec l'air extérieur, assurant une recirculation d'air dans l'habitacle. Un second jeu d'instructions attendu concerne une commande du circuit de climatisation en prévision de la traversée d'une zone ombragée ou d'un tunnel. Le jeu d'instructions comporte une instruction d'en-tête pour signaler l'estimation d'une température de la zone à traverser. Le jeu d'instructions comporte ensuite une instruction sur la vitesse du véhicule, sur la longueur de cette zone, et sur la distance séparant le véhicule de cette zone. Le module de liaison 11 évalue en fonction de ces paramètres une consigne de commande qu'il délivre par sa sortie 115. Le débit de fluide frigorigène circulant dans la boucle de climatisation est alors régulé à partir d'une position d'ouverture ou de fermeture de la vanne électronique précitée, permettant ainsi d'augmenter la température d'air ventilé avant l'entrée dans un tunnel ou dans une zone particulièrement ombragée. Un troisième jeu d'instructions concerne, dans l'exemple décrit, le passage du véhicule dans des zones ensoleillées. Le troisième jeu d'instructions comporte une instruction d'en- tête avec une information sur les degrés d'ensoleillement d'une zone de l'itinéraire. A partir des informations transmises par le récepteur 1, le module de liaison 11 évalue une consigne de commande du volet de mixage 3 qu'il délivre par sa sortie 117. Cette consigne de commande est fonction d'une part de la température estimée dans cette zone enso- leillée, de la longueur de cette zone et de la distance séparant le véhicule de cette zone. Dans l'exemple décrit, le module de liaison 11 comporte une sortie 119 reliée aux actionneurs de réglage des volets de distribution 7a, 7b et 7c permettant une répartition spatiale du flux, notamment entre le visage et les pieds des passagers. Le module de liaison 11 émet alors une consigne de commande par la sortie 119 de manière à réguler le débit d'air en sortie du conduit d'aération centrale, en fonction du degré d'ensoleillement de la zone précitée. Enfin, le module de liaison 11 comporte une sortie 116 pour commander le régime du pulseur 10, et de là, le débit du flux d'air F ventilé dans l'habitacle. Un quatrième jeu d'instruc- tions concerne alors la vitesse du véhicule. Ce jeu d'ins- tructions comporte une instruction d'en-tête pouvant être relative à la vitesse du véhicule. Le module de liaison 11 évalue alors un débit d'air extérieur par rapport au débit d'air intérieur au véhicule. Il émet alors une consigne de commande du pulseur 10 par la sortie 116 pour réguler le débit d'air ventilé dans l'habitacle, en fonction de la vitesse du véhicule. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite précédemment à titre d'exemple. Elle s'étend à d'autres variantes. Ainsi, on comprendra que le module de liaison 11 peut attendre de récepteur 1 un plus grand nombre de jeux d'instructions. En effet, le système de radionavigation peut émettre une information supplémentaire par rapport à l'humidité de l'air ambiant. Dans ce cas, le module de liaison 11 serait agencé pour modifier la température et le débit d'air ventilé dans l'habitacle, en fonction de l'humidité estimée de l'air ambiant. Par ailleurs, l'installation décrite ci-avant peut comporter un dispositif de distribution d'air permettant une répartition à droite et à gauche, et/ou en avant et en arrière de l'habitacle, et dans laquelle serait prévu une pluralité de bouches d'aération centrales. Dans ce cas, le module 11 peut délivrer une consigne de commande de ce dispositif pour réguler la distribution en fonction de l'orientation du véhicule par rapport au soleil. A l'inverse, le dispositif de commande décrit ci-avant peut être simplifié davantage. C'est ainsi que le module de liaison 11 peut commander uniquement l'évaporateur 6 ou le volet de mixage 3 pour gérer la température d'air ventilé dans l'habitacle. Dans l'exemple décrit ciavant, le système de navigation utilisé est un système de radionavigation de type GPS, agencé pour émettre des ondes radiofréquences par voie hertzienne. Néanmoins, l'invention peut s'appliquer à tout autre type 'de système de navigation, éventuellement différent d'un système à ondes radiofréquences. Enfin, la commande d'un volet de mixage 3 pour régler la température de l'air ventilé dans l'habitacle, est décrite ici à titre d'exemple. Dans une version différente de la réalisa- tion de la présente invention, le flux d'air F peut circuler dans un conduit unique communiquant avec la chambre de mixage 9. Dans ce cas, ce conduit unique comporte un radiateur de chauffage à eau. Le module de liaison 11 commande alors le débit d'eau circulant dans ce radiateur de chauffage pour réguler la température du flux ventilé dans l'habitacle. Revendications 1. Dispositif de commande d'une installation de ventilation, chauffage et climatisation, d'un habitacle de véhicule automobile, du type comprenant un module de liaison (11), muni d'au moins une entrée (113, 114) et d'au moins une sortie (115,116,117,118) reliée à un actionneur de réglage d'une grandeur aérothermique choisie dans l'habitacle, ledit module étant agencé pour délivrer une consigne de commande de l'actionneur en vue de modifier cette grandeur, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un récepteur (1) relié à l'entrée du module de liaison (113), ce récepteur étant agencé pour communiquer avec un système de navigation (201,202), agencé pour délivrer des informations associées à une position géographique du véhicule, tandis que ledit module (11) est agencé d'une part pour prévoir une variation de la grandeur aérothermique en fonction d'une information relative à un événement (203) sur un parcours du véhicule, et d'autre part pour délivrer une consigne de commande de l'actionneur de réglage, en vue de modifier la grandeur aérothermique dans l'habitacle en fonction de cette information. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit système de navigation (201,202) est agencé pour effectuer un suivi temporel du parcours du véhicule (200). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le module de liaison comporte une sortie (118) reliée à un actionneur de réglage d'un dispositif de recirculation (12) d'air dans l'habitacle, tandis que le module de liaison (11) est agencé pour délivrer une consigne de commande du disposi- tif de recirculation en fonction d'une information relative à une zone polluée prévue dans le parcours. 4. Dispositif selon l'une des revendications 2 et 3, caracté- risé en ce que le module de liaison (11) comporte une sortie (117) reliée à un actionneur de réglage en température d'air ventilé dans l'habitacle, pour modifier cette température en il fonction d'une information relative à une variation de température extérieure prévue dans le parcours. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le module de liaison comporte une sortie (115) reliée à un actionneur de réglage d'un dispositif de climatisation (6), tandis que le module de liaison est agencé pour délivrer une consigne de commande du dispositif de climatisation, en vue de modifier la température d'air ventilé dans l'habitacle en fonction d'une information relative à une zone ombragée (2O3) prévue dans le parcours. 6. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 5, caractéri- sé en ce que le module de liaison comporte une sortie (116) reliée à un actionneur de réglage du débit d'air ventilé dans l'habitacle, tandis que le module de liaison est agencé pour délivrer une consigne de commande en fonction d'une informa- tion relative à la vitesse du véhicule. 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système de navigation (201,202) est agencé pour fournir des informations sur des conditions météorologiques du parcours. 8. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le récepteur est un récepteur radiofré- quence (1) agencé pour communiquer par voie hertzienne avec un système de radionavigation (201,202).