Brevet FR2781428A1 — publié le 20000128

Dispositif de chauffaqe-ventilation pour véhicule automobile, à commande individuelle selon les zones de l'habitacle L'invention concerne les dispositifs de chauffage-ventilation de l'habitacle des véhicules automobiles. Ces dispositifs comportent, de façon en elle-même classique, des moyens de commande de température, pour mélanger en proportions réglables, de façon manuelle ou automatique, des flux d'air froid et d'air chaud produits par le dispositif, ainsi que des moyens de distribution pour répartir entre différentes conduites les flux d'air froid et d'air chaud mélangés. Le dispositif peut ainsi comporter une commande à plusieurs positions telles que "dégivrage", "aération", "chauffage des pieds", etc. permettant l'envoi du flux d'air vers des conduites débouchant en différents points correspon- dants de l'habitacle. Les dispositifs de chauffage-ventilation réalisés jusqu'à présent comportent souvent des commandes de température et de distribution distinctes pour chacune des deux places avant mais, en ce qui concerne les places arrière, il n'est généralement prévu qu'une simple conduite, montée en dériva- tion depuis une conduite de distribution avant, et que les occupants des places arrière peuvent simplement ouvrir ou fermer au moyen d'un volet d'occultation pour ajuster le débit d'air vers les places arrière. De plus, la température de l'air distribué aux places arrière est déterminée par les réglages globaux situés en face avant, de, sorte que les passagers à l'arrière ne peuvent qu'ajuster le débit de l'air qui leur est délivré, mais pas sa tempéra- ture, dont ils n'ont pas la maitrise depuis leurs places. L'un des buts de l'invention est de proposer un dispositif de chauffageventilation perfectionné qui offre à chacun des occupants du véhicule, et tout particulièrement les passagers des places arrière, des commandes de température et de répartition qui leur soient propres, afin de pouvoir ainsi créer un "micro-confort" spécifique dans chacune des zones (avant droit, avant gauche, arrière droit, arrière gauche) occupées par ces passagers, en leur apportant un maximum de confort, notamment dans les véhicules de haut de gamme et/ou à grand volume intérieur. En outre, l'invention a pour objet d'aboutir à une telle individualisation de l'ensemble des commandes de confort tout en préservant la maîtrise par le conducteur des fonctions de visibilité, c'est-à-dire des fonctions de désembuage par dégivrage. Plus précisément, l'invention s'applique à un dispositif de chauffage-ventilation de l'habitacle d'un véhicule automobile du type connu comportant: des moyens pour produire des flux d'air froid, ou réfrigéré, et d'air chaud; une pluralité de conduites de distribution d'air débouchant en différents points de l'habitacle du véhicule, comprenant une pluralité de conduites de chauffage/aération ainsi qu'une conduite de dégivrage débouchant à l'avant de la planche de bord, au voisinage du pare-brise; et une unité de commande centrali- sée, pour répartir de manière réglable les flux d'air froid et chaud sélectivement vers la conduite de dégivrage et/ou vers les conduites de chauffage/aération. Selon l'invention, lesdites conduites de chauffage/aération comprennent chacune deux conduites distinctes d'air froid et d'air chaud reliées respectivement auxdits moyens pour produire des flux d'air froid, ou réfrigéré, et d'air chaud, et il est prévu une pluralité d'unités de commande indivi- duelles indépendantes, déportées en divers points de l'habi- tacle et dont chacune est reliée en entrée auxdites conduites distinctes d'air froid et d'air chaud correspondantes, chacune de ces unités de commande individuelles comportant des moyens de réglage de température propres, aptes à mélanger localement en proportions réglables les flux d'air froid et d'air chaud amenés par les conduites correspondan- tes. Selon un certain nombre de formes de mise en oeuvre avanta- geuses: - chacune des unités de commande individuelles comporte en outre des moyens de distribution d'air propres, aptes à répartir de manière réglable les flux d'air froid et d'air chaud mélangés entre au moins deux conduites débouchant en des points différents, notamment au niveau des pieds et à mi- hauteur, de la région de l'unité de commande individuelle; - les réglages de température et de distribution d'air sont des réglages interdépendants, avantageusement effectués par manoeuvre d'un bouton unique; - dans ce dernier cas le bouton unique peut notamment être déplaçable progressivement entre au moins trois positions, comprenant une première position, de chauffage par les pieds, une deuxième position, de chauffage/aération à la fois par les pieds et à mi-hauteur, et une troisième position, d'occultation; - avantageusement, dans ce cas, le passage de la première à la deuxième position accroit le flux d'air débouchant à mi- hauteur par rapport à celui débouchant au niveau des pieds et, simultanément, réduit la proportion d'air chaud par rapport à l'air froid dans l'air mélangé délivré, et le passage de la deuxième à la troisième position réduit le débit global du flux d'air mélangé délivré et, simultanément, réduit la proportion d'air chaud par rapport à l'air froid dans l'air mélangé délivré; - l'unité de commande centralisée comporte une commande de dégivrage, apte à diriger de manière prioritaire tout ou partie du flux d'air produit en amont vers la conduite de dégivrage, en occultant simultanément totalement ou partiel- lement les conduites de chauffage/aération alimentant ladite pluralité d'unités de commande individuelles. On va maintenant décrire un exemple de mise en oeuvre de l'invention, en référence aux dessins annexés. On notera que, sur les diverses figures, les mêmes références numériques désignent toujours des éléments identiques ou fonctionnellement semblables. La figure 1 illustre de façon schématique les différentes sorties d'air (aérateurs et bouches) de l'habitacle d'un véhicule, ainsi que les diverses commandes de réglage à la disposition du conducteur et des passagers, situées sur la planche de bord et à proximité des places arrière. La figure 2 montre plus en détail le tableau de commande général à la disposition du conducteur. La figure 3 montre plus en détail l'un des tableaux de commande individuels déportés à la disposition de chacun des passagers. La figure 4 est une vue schématique en coupe du dispositif selon l'invention, illustrant la circulation et la réparti- tion des différents flux d'air, dans une configuration "chauffage/aération distribués". La figure 5 est homologue de la figure 4, dans une configura- tion "désembuage/dégivrage partiel". La figure 6 est homologue de la figure 4, dans une position "désembuage/dégivrage maximal". Les figures 7 à 10 illustrent quatre positions de réglage possible, définies par le réglage de chacun des tableaux de commande individuel. La figure 1 illustre de façon schématique les différentes sorties d'air de l'habitacle d'un véhicule (aérateurs à mi- hauteur orientables vers le visage, et bouches de ventilation dirigées vers les pieds des occupants), ainsi que les diverses commandes de réglage à la disposition du conducteur et des passagers, disposées sur la planche de bord 10 et en divers autres points de l'habitacle du véhicule. L'ensemble comprend tout d'abord une pluralité de tableaux de commande individuels 12 (par exemple un tableau de commande à la disposition de chacun des quatre occupants du véhicule, plus un tableau central). A chacun de ces tableaux de commande individuels 12 est associé un ou plusieurs aérateurs de ventilation, (centraux 16, latéraux avant 18 ou latéraux arrière 20), qui peuvent être totalement ou partiellement occultés par manoeuvre d'une molette respective correspon- dante 22, 24 ou 26. Il est également prévu, au niveau des pieds, des bouches de sortie d'air avant 28 et arrière 30. L'ensemble comporte également un tableau de commande central 14, réservé au conducteur, permettant de contrôler de manière prioritaire les fonctions dites "de visibilité" (désembuage/- dégivrage) et autorisant ou non le fonctionnement autonome des tableaux de commande individuels déportés 12, de la manière que l'on décrira plus bas. La figure 2 illustre plus en détail le tableau de commande central 14. Celui-ci comporte un premier bouton de réglage 32 susceptible d'occuper trois positions 34, 36 et 38, avec passage progres- sif de l'une à l'autre: - la position 34 correspond à un fonctionnement "chauffage- /aération distribués" et autorise un fonctionnement autonome des tableaux de commande individuels déportés 12; - la position 36 correspond à une fonction "désembuage/dégi- vrage partiel", assurant une circulation de l'air sur le pare-brise, mais sans réduction importante de l'autonomie des tableaux individuels déportés; les occupants du véhicule gardent dans ce cas une autonomie suffisante dans le réglage de leur confort, et le conducteur maintient une circulation d'air au niveau du pare-brise qui restreint les risques d'embuage; - la position 38 est une position "désembuage/dégivrage maximal" qui dirige l'ensemble du débit d'air sur la buse située au niveau du pare-brise, ce qui permet au conducteur, en combinaison avec la commande indépendante de température de dégivrage, de réaliser à son gré un désembuage fort ou un dégivrage maximum. Le tableau 14 comporte également: - une commande de température d'air 40, qui n'agit que sur la température d'air de dégivrage; - une commande de débit d'air 42 classique, qui agit par exemple sur la vitesse de la turbine du groupe moto-ventila- teur; ainsi que - une commande d'air conditionné 44, en elle-même classique. La figure 3 plus en détail un tableau de commande individuel déporté 12. Chaque tableau de commande 12 comporte un unique bouton de réglage 46 susceptible d'occuper trois positions successives 48, 50 et 52, avec passage progressif de l'une à l'autre: - la position 48 correspond à un réglage de chauffage par les pieds; - une position intermédiaire entre les positions 48 et 50 correspond à un chauffage modéré à la fois par les pieds et par les aérateurs, avec une température d'air faible aux aérateurs; - la position 50 correspond à un réglage de climatisation (air frais ou réfrigéré) depuis les aérateurs; - une position intermédiaire entre la position 50 et la position 52 permet la fermeture partielle de ces aérateurs; et - la position 52 permet la fermeture totale des aérateurs, l'occupant ayant dans ce cas choisi de s'isoler de toute circulation d'air. La figure 4 illustre de façon schématique, en coupe, le dispositif selon l'invention, montrant la circulation et la répartition des différents flux d'air, dans une configuration "chauffage/aération distribués". Le flux d'air provenant d'une gaine d'admission d'air 54, éventuellement forcé par un groupe moto-ventilateur 56, est dirigé vers un radiateur 58 relié au circuit de refroidisse- ment du moteur du véhicule (ainsi qu'éventuellement à des résistances électriques d'appoint) et, si le véhicule est pourvu d'un système d'air conditionné, vers un évaporateur 60. En sortie des éléments 58 et 60, le flux d'air est distribué vers trois veines distinctes, à savoir: - une veine d'air froid (Fr) 62, comportant une pluralité de conduites de sortie 64, 66, 68 allant vers chacun des tableaux de commande individuels déportés; - une veine de dégivrage (Dg) 70, allant vers une buse située au niveau du pare-brise; et - une veine d'air chaud (Ch) 72, comportant une pluralité de conduites de sortie 74, 76, 78 allant vers chacun des tableaux de commande individuels déportés. Il y a ainsi autant de conduites d'air froid 64, 66, 68 ou de conduites d'air chaud 74, 76, 78 que de tableaux de commande individuels. Dans l'exemple on trouve trois conduites d'air froid, trois conduites d'air chaud et trois tableaux de commande individuels. Le dispositif de répartition comporte plusieurs volets, avec: - un volet central 80 de contrôle de température de dégivrage , commandé par le bouton 40 du tableau central 14, et - des registres respectifs 82, 84 et 86 dosant le flux d'air dans chacune des veines respectives 62 d'air froid, 70 de dégivrage et 74 d'air chaud. Dans la configuration illustrée figure 4, le registre 84 de la veine de dégivrage est fermé, et les registres 82 et 86 des veines froide et chaude sont ouverts. Cette configuration correspond à la position 34 du bouton 32 (figure 2). La sortie de dégivrage est alors obturée et les sorties froide et chaude destinées à alimenter les distributeurs déportés sont pleinement passantes. L'air froid et l'air chaud seront transportés séparément, par des conduites distinctes, jusqu'à chacun des tableaux individuels déportés, o le passager pourra les mélanger et les distribuer à son gré, de la manière exposée plus bas en référence aux figures 7 à 10. Dans la configuration illustrée figure 5, qui correspond à la position 36 du bouton de commande 32 du tableau central (figure 2), les registres 82, 84 et 86 sont partiellement ouverts et le volet 80 est en position basse (avec les conventions de la figure), c'est-à-dire que la veine de désembuage 70 est alimentée avec de l'air froid. Cette configuration permet de maintenir une circulation d'air au niveau du pare-brise pour limiter les risques d'embuage, sans pour autant réduire de façon importante l'autonomie des tableaux déportés, les occupants du véhicule gardant dans ce cas la possibilité de régler individuellement la température et la distribution à leur gré, comme dans le cas précédent illustré figure 4 - avec bien entendu faculté de passage progressif d'une configuration à l'autre, toutes les posi- tions intermédiaires étant possibles. Dans la configuration de la figure 6, correspondant à la position 38 du bouton 32 (figure 2), les registres de sortie d'air froid et chaud 82 et 86 sont fermés, tandis que le registre 84 de désembuage est grand ouvert. En outre, le volet 80 a été basculé vers le haut, de sorte que la veine de désembuage 70 est alimentée par de l'air réchauffé par traversée du radiateur 58. Néanmoins, si le conducteur souhaite seulement un "désembuage fort" au lieu d'un "dégivrage maximum", il peut laisser le volet 80 dans la position qu'il occupait précédemment, la commande de ce volet (par le bouton 40 du tableau de commande centralisé 14) étant indépendante de celle des registres 82, 84 et 86. Les figures 7 à 10 montrent la manière dont agit chacun des tableaux de commande déportés pour le réglage par chaque occupant de son propre confort. Dans le mode de réalisation particulier illustré, le disposi- tif est organisé autour d'un boisseau cylindrique 90 dont la position angulaire est fonction de la position de réglage du bouton 46 du tableau individuel déporté 12 (figure 3). Ce boisseau comporte des secteurs mobiles permettant d'occul- ter ou de mettre en communication de façon sélective quatre conduites à savoir: - une conduite d'entrée d'air froid (Fr), telle qu'une conduite 66 (ou 64 ou 68) raccordée à la veine de sortie d'air froid 62 du bloc de chauffage/climatisation de la figure 4; - une conduite d'entrée d'air chaud (Ch), telle qu'une conduite 76 (ou 74 ou 78) raccordée à la veine de sortie d'air froid 72 du bloc de chauffage/climatisation de la figure 4; une conduite de sortie 94 (A) pour délivrer l'air vers un aérateur tel que 16, 18 ou 20 (figure 1) dirigée vers le visage; et - une conduite de sortie 92 (P) pour délivrer l'air vers une bouche telle que 28 ou 30 (figure 1) située dans la région des pieds (P) de l'occupant. Le boisseau cylindre 90 peut prendre diverses positions illustrées figure 7 à 10 pour permettre, en combinaison avec un volet d'occultation 96, un réglage de confort par chacun des occupants du véhicule. Dans la position illustrée figure 7 (correspondant à la position 48 "chauffage par les pieds" du bouton 46 de la figure 3), l'entrée d'air froid 66 et la sortie vers l'aéra- teur 94 sont obturées, tandis que l'entrée d'air chaud 76 et la sortie vers les pieds 92 sont mises en communication. Cette position correspond donc à un chauffage par les pieds. Dans la position de la figure 8 (position intermédiaire entre les positions 48 et 50 du bouton 46), toutes les entrées et sorties d'air sont rendues partiellement passantes, ce qui correspond à un réglage de confort "chauffage modéré à la fois aux pieds et par les aérateurs", avec une température d'air plus faible aux aérateurs puisque la conduite 94 est en communication directe avec la conduite d'entrée d'air froid 66, la conduite 92 vers les pieds étant, quant à elle, en communication directe avec l'entrée d'air chaud 76. Dans la position de la figure 9 (correspondant à la position "climatisation par les aérateurs" du bouton 46), l'entrée d'air froid 66 et la sortie vers les aérateurs 94 sont mises en communication, tandis que l'entrée d'air chaud 76 et la sortie vers les pieds 92 sont occultées. L'occupant a dans ce cas choisi un réglage de confort par climatisation aux aérateurs. Dans la position de la figure 10 (correspondant à la position 52 "isolation" du bouton 46), l'entrée d'air chaud 76 est obturée par le boisseau 90 et l'entrée d'air froid 66, par le volet 96. L'occupant a dans ce cas choisi de s'isoler de toute circulation d'air. Revendications 1. Dispositif de chauffage-ventilation de l'habitacle d'un véhicule automobile, du type comportant: - des moyens (54, 56, 58, 60) pour produire des flux d'air froid (Fr), ou réfrigéré, et d'air chaud (Ch), une pluralité de conduites de distribution d'air débouchant en différents points (16, 18, 20, 28, 30) de l'habitacle du véhicule, comprenant une pluralité de conduites de chauffage- /aération (62, 72) ainsi qu'une conduite de dégivrage (70) débouchant à l'avant de la planche de bord, au voisinage du pare-brise, et - une unité de commande centralisée (14), pour répartir de manière réglable les flux d'air froid et chaud sélectivement vers la conduite de dégivrage et/ou vers les conduites de chauffage/aération, caractérisé en ce que lesdites conduites de chauffage/aéra- tion comprennent chacune deux conduites distinctes (64, 74; 66, 76; 68, 78) d'air froid et d'air chaud reliées respecti- vement auxdits moyens pour produire des flux d'air froid, ou réfrigéré, et d'air chaud, et en ce qu'il est prévu une pluralité d'unités de commande individuelles (12) indépendantes, déportées en divers points de l'habitacle et dont chacune est reliée en entrée auxdites conduites distinctes d'air froid et d'air chaud correspondan- tes, chacune de ces unités de commande individuelles comportant des moyens de réglage de température propres, aptes à mélanger localement en proportions réglables les flux d'air froid et d'air chaud amenés par les conduites correspondan- tes. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des unités de commande individuelles comporte en outre des moyens de distribution d'air propres, aptes à répartir de manière réglable les flux d'air froid et d'air chaud mélangés entre au moins deux conduites débouchant en des points différents (18, 28; 20, 30), notamment au niveau des pieds et à mi-hauteur, de la région de l'unité de commande individuelle. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les réglages de température et de distribution d'air sont des réglages interdépendants. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les réglages de température et de distribution d'air sont effectués par manoeuvre d'un bouton unique (46). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le bouton unique (46) est déplaçable progressivement entre au moins trois positions (48, 50, 52), comprenant: - une première position (48), de chauffage par les pieds, - une deuxième position (50), de chauffage/aération à la fois par les pieds et à mi-hauteur, et - une troisième position (52), d'occultation. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le passage de la première (48) à la deuxième (50) position accroît le flux d'air débouchant à mi-hauteur par rapport à celui débouchant au niveau des pieds et, simultanément, réduit la proportion d'air chaud par rapport à l'air froid dans l'air mélangé délivré. 7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le passage de la deuxième (50) à la troisième (52) position réduit le débit global du flux d'air mélangé délivré et, simultanément, réduit la proportion d'air chaud par rapport à l'air froid dans l'air mélangé délivré. 8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité de commande centralisée (14) comporte une commande de dégivrage (36, 38), apte à diriger de manière prioritaire tout ou partie du flux d'air produit en amont vers la conduite de dégivrage, en occultant simultanément totalement ou partiellement les conduites de chauffage/aération alimen- tant ladite pluralité d'unités de commande individuelles.