Brevet FR2785855A1 — publié le 20000519

Dispositif de chauffage et/ou climatisation de véhicule automobile comprenant un capteur de pollution L'invention concerne un dispositif de chauffage et/ou climatisation de l'habitable d'un véhicule automobile. Elle concerne plus particulièrement un dispositif du type comprenant un capteur de pollution propre à détecter la présence d'un polluant, en particulier de monoxyde de carbone, dans un flux d'air envoyé dans l'habitacle. Dans les dispositifs connus de ce type, on prévoit habituel- lement un boîtier d'entrée d'air qui peut être alimenté sélectivement, soit par de l'air extérieur prélevé hors de l'habitacle, soit par de l'air recirculé prélevé dans l'habitacle. Un pulseur est prévu en sortie du boîtier d'entrée d'air pour pulser le flux d'air afin de le traiter (par chauffage et/ou réfrigération) avant de l'envoyer dans l'habitacle au travers de différentes buses appropriées. Généralement, le boîtier d'entrée d'air loge un volet qui permet de contrôler sélectivement l'entrée d'air extérieur et l'entrée d'air recirculé pour envoyer dans l'habitacle, soit un flux d'air extérieur, soit un flux d'air recirculé, en fonction du confort aérothermique souhaité par les occupants du véhicule. Ainsi, lorsque le véhicule traverse une zone polluée, il est préconisé de placer le dispositif en position "air recircu- lé", de sorte que l'habitacle soit alimenté par de l'air recirculé, et non pas par de l'air extérieur. De manière classique, le passage de la position "air recircu- lé" à la position "air extérieur", ou inversement, s'effectue à la discrétion du conducteur du véhicule, c'est-à-dire sur la base d'observations subjectives. Il est connu aussi de placer un capteur de pollution, encore appelé capteur de qualité de l'air, sur un véhicule pour détecter la présence d'un polluant, et servir ensuite à mettre le dispositif dans l'une ou l'autre des positions "air extérieur" et "air recirculé", soit à l'initiative du conducteur, soit de façon automatique. Jusqu'à présent, ces capteurs de pollution ont été installés, soit à l'avant du véhicule (par exemple derrière le pare- chocs ou à proximité du bloc de refroidissement du moteur), soit dans le "séparateur d'eau" qui est situé en pied de pare-brise. Dans tous les cas, ces capteurs ont été placés en amont du filtre à air qui sert à piéger différentes impuretés (parti- cules, poussières, etc...) ou différents gaz (hydrocarbures, dioxyde d'azote, dioxyde de soufre, etc...) contenus dans le flux d'air extérieur. Du fait que le capteur de pollution est toujours situé en amont du filtre à air, il en résulte que ce capteur est exposé à un flux d'air chargé de particules, poussières et différents polluants, ce qui a pour inconvénient de conduire, à plus ou moins long terme, à un encrassement et à une détérioration rapide de ce type de capteur. L'un des buts de l'invention est de procurer un dispositif de détection de la présence de polluants, qui est plus résistant que les dispositifs de la technique antérieure. Elle propose à cet effet un dispositif de chauffage et/ou climatisation du type défini en introduction, dans lequel le capteur de pollution est disposé en aval d'un filtre à air, de manière à détecter la présence d'un polluant dans le flux d'air filtré. Il en résulte que le capteur est exposé à un flux d'air qui a été préalablement filtré et qui a donc été débarrassé de ses particules et impuretés. En conséquence, le capteur se détériore mois rapidement. Le capteur de pollution peut être distinct du filtre à air, ou bien intégré au filtre à air. L'invention s'applique tout particulièrement à un dispositif comprenant un boîtier d'entrée d'air muni d'une entrée d'air extérieur, d'une entrée d'air recirculé et d'un volet d'air propre à contrôler sélectivement lesdites entrées d'air pour alimenter le dispositif en air extérieur ou en air recirculé. Conformément à l'invention, le filtre à air et le capteur de pollution sont placés en amont du volet d'entrée d'air. Dans une première forme de réalisation de l'invention, le filtre à air et le capteur de pollution sont prévus pour être logés dans un réceptacle, appelé séparateur d'eau, qui communique avec le boîtier d'entrée d'air et qui est situé en pied du pare-brise du véhicule. Dans une autre forme de réalisation, le filtre à air et le capteur de pollution sont prévus pour être logés dans un conduit du boîtier d'entrée d'air qui communique avec l'entrée d'air extérieur. Selon une autre caractéristique de l'invention, le capteur de pollution est relié à un circuit de commande propre à agir sur le déplacement du volet d'entrée d'air et l'amener dans l'une ou l'autre des deux positions extrêmes suivantes: - position dite "air extérieur", lorsque la teneur en polluant détectée par le capteur est en dessous d'un seuil donné; position dite "air recirculé", lorsque la teneur en polluant détectée par le capteur atteint ou dépasse ledit seuil. Le circuit de commande comprend avantageusement un compara- teur propre à comparer un signal électrique de mesure émis par le capteur de pollution avec une valeur de seuil et en déduire un signal de commande envoyé à un moyen moteur propre à déplacer le volet dans l'une ou l'autre de ses deux positions extrêmes. Le capteur de pollution est propre à détecter préférentielle- ment un polluant faiblement adsorbé par le filtre. Il peut s'agir en particulier de détecter la présence de monoxyde de carbone ou de monoxyde d'azote dans le flux d'air. Dans la description qui suit, faite seulement à titre d'exemple, on se réfère au dessin annexé, sur lequel: - la figure 1 est une vue schématique d'un dispositif selon une première forme de réalisation de l'invention; et - la figure 2 est une vue analogue à la figure 1 dans une deuxième forme de réalisation. On se réfère d'abord à la figure 1 qui montre un dispositif de chauffage et/ou climatisation 10 (représenté partielle- ment) monté à l'intérieur d'un véhicule automobile 12. Le dispositif 10 est implanté en arrière du tablier 14 qui sépare le compartiment moteur CM de l'habitacle H et est disposé, au moins en partie, sous la planche de bord 16 du véhicule. Le dispositif 10 comprend un boîtier d'entrée d'air 18 qui est muni d'une entrée 20 pour de l'air extérieur AE prélevé hors de l'habitacle H et d'une entrée 22 pour de l'air recirculé AR prélevé dans l'habitacle H. Le boîtier d'entrée d'air 18 loge un volet d'entrée d'air 24 susceptible de pivoter entre deux positions extrêmes, sous l'action d'un moteur 26 pour contrôler sélectivement les entrées 20 et 22. Le volet 24 peut être placé dans l'une quelconque des positions extrêmes suivantes: - position dite "air extérieur" dans laquelle le volet 24 occupe la position représentée en trait interrompu pour fermer l'entrée 22 d'air recirculé et ouvrir l'entrée 20 d'air extérieur. - position dite "air recirculé" dans laquelle le volet 24 occupe la position représentée en trait plein pour fermer l'entrée 20 d'air extérieur et ouvrir l'entrée 22 d'air recirculé. Le cas échéant, il peut être prévu de placer le volet dans au moins une position intermédiaire comprise entre les deux positions extrêmes précitées. Un pulseur 28 est relié en sortie du boîtier 18 pour envoyer le flux d'air dans d'autres parties (non représentées) du dispositif. Le flux d'air est ainsi traité, c'est-à-dire chauffé et/ou réfrigéré, puis envoyé dans l'habitacle à travers différentes buses, par exemple à travers un aérateur prévu sur la planche de bord 16. Le véhicule 12 comprend un réceptacle 32, encore appelé "séparateur d'eau", qui est placé en pied du pare-brise 34 et en partie supérieure du capot moteur 36. Ce compartiment 32 est recouvert par une grille 38 et il peut être ainsi alimenté par de l'air extérieur AE prélevé hors de l'habita- cle. Le réceptacle 32 permet de séparer l'eau de pluie qui est évacuée par des moyens appropriés, tandis que l'air extérieur est prévu pour alimenter le dispositif 10. Selon une première forme de réalisation de l'invention, le réceptacle 32 loge un filtre à air 40 qui est disposé dans une position sensiblement horizontale sous la grille 38. Ce filtre permet de recueillir différentes impuretés ou particu- les contenues dans le flux d'air aspiré par le pulseur 28. Le dispositif de l'invention comprend en outre un capteur de pollution 42 qui est placé contre la paroi de fond 44 du réceptacle 32. Le capteur 42 est disposé en aval du filtre à air 40 par rapport à la direction de circulation du flux d'air extérieur AE, si bien que ce capteur est exposé au flux d'air déjà filtré et est donc moins sujet au colmatage. Le capteur de pollution 42, encore appelé "capteur de qualité de l'air", permet de détecter la présence de polluants, par exemple de détecter la présence de monoxyde de carbone (CO) contenu dans le flux d'air extérieur préalablement filtré. Le capteur de pollution 42 peut être distinct du filtre à air ou intégré au filtre à air. Le capteur 42 est relié à un circuit de commande qui comprend un comparateur 48 propre à comparer un signal électrique de mesure SM émis par le capteur avec un signal de référence SR donnant une valeur de seuil et en déduire un signal de commande SC qui est envoyé au moteur 26 agissant sur le déplacement du volet 24. Si la teneur en polluant détectée par le capteur est en dessous d'un seuil donné, c'est-à-dire si SM est inférieur à SR, le moteur 26 place le volet dans la position "air extérieur" (position en trait interrompue) si bien que le dispositif est alimenté par de l'air extérieur AE. Par contre, si la teneur en polluant détectée par le capteur 42 atteint ou dépasse la valeur de seuil, c'est-à-dire si l'on a SM inférieur ou égal à SR, le volet 24 est placé dans la position "air recirculé" (représentée en trait plein sur la figure 1) si bien que le dispositif est alimenté unique- ment par de l'air recirculé AR en provenance de l'habitacle H. Ainsi, le dispositif de l'invention permet de détecter la présence de polluants dans le flux d'air extérieur déjà filtré et d'amener le volet 24 de façon automatique dans l'une ou l'autre de ses positions extrêmes, en fonction de la présence ou de l'absence de polluant. Les zones de pollution sont principalement constituées par un mélange de poussières et de différents gaz (hydrocarbures, dioxyde d'azote, dioxyde de soufre, etc...). Dans les dispositifs de chauffage et de climatisation, trois types de filtres sont généralement utilisés. Les filtres à particules, constitués d'un média fibreux, filtrent les poussières telles que les cendres, les spores ou les pollens. Avec ce type de filtre aucun gaz n'est adsorbé. Les filtres à odeurs, constitués d'une couche de charbon actif, filtrent certains gaz. Enfin, les filtres combinés sont constitués d'un média fibreux et d'une couche de charbon actif. Ils filtrent les poussières et certains types de gaz. Certains gaz ou polluants sont très peu adsorbés par les filtres à odeurs ou par les filtres combinés, comme par exemple le monoxyde de carbone. Selon le principe de l'inven- tion, le capteur de qualité d'air est particulièrement sensible à un polluant difficilement adsorbé par les filtres existants. Ainsi, bien que placé après le filtre, ce capteur détecte tout de même la présence du gaz peu adsorbé par le filtre et par conséquent la présence d'une zone de pollution. Des mesures comparatives ont été effectuées en plaçant deux capteurs de pollution, un en aval du filtre (comme dans l'invention) et un autre en amont du filtre (comme dans la technique antérieure). Il a été constaté que l'on retrouvait, dans les deux types de mesures, les mêmes pics de pollution, ce qui montre qu'un capteur implanté en aval du filtre, comme prévu dans l'inven- tion, permet de détecter des pics de pollution et d'assurer en conséquence une gestion automatique des positions "air extérieur" ou "air recirculé" du dispositif. Selon une deuxième forme de réalisation de l'invention, re- présentée sur la figure 2, le filtre à air 40 et le capteur de qualité d'air 42 sont disposés dans un conduit 50 du boîtier d'entrée d'air 18 qui fait communiquer le réceptacle 32 avec l'entrée d'air 20. Le capteur 42 est placé en aval du filtre par rapport à la direction de circulation du flux d'air. Avantageusement, le bloc filtre comporte une trappe 52 permettant d'accéder au filtre 40 en vue de son remplacement et permettant, le cas échéant, d'intervenir sur le capteur 42. Cette deuxième forme de réalisation de l'invention est particulièrement avantageuse puisqu'il ne nécessite pas l'utilisation d'un capteur étanche à l'eau. En outre, le filtre et le capteur peuvent être directement montés sur une paroi interne de l'entrée d'air, d'o il en résulte une plus grande facilité de montage pour le constructeur. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux formes de réalisations décrites précédemment à titre d'exemple et s'étend à d'autres variantes. Ainsi, le capteur peut être prévu pour détecter d'autres types de polluants. Revendications. 1. - Dispositif de chauffage et/ou climatisation de l'habita- cle d'un véhicule automobile, du type comprenant un capteur de pollution (42) propre à détecter la présence d'un polluant dans un flux d'air (AE) envoyé dans l'habitacle, caractérisé en ce que le capteur de pollution (42) est disposé en aval d'un filtre à air (40), de manière à détermi- ner la présence du polluant dans le flux d'air filtré. 2. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur de pollution (42) est distinct du filtre à air (40). 3. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le capteur de pollution (42) est intégré au filtre à air (40). 4. - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, comprenant un boitier d'entrée d'air (18) muni d'une entrée (20) pour de l'air extérieur (AE), d'une entrée (22) pour de l'air recirculé (AR) et d'un volet d'entrée d'air (24) propre à contrôler sélectivement lesdites entrées d'air (20, 22) pour alimenter le dispositif en air extérieur ou en air recirculé, caractérisé en ce que le filtre à air (40) et le capteur de pollution (42) sont placés en amont du volet d'entrée (24). 5. - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le filtre à air (40) et le capteur de pollution (42) sont prévus pour être logés dans un réceptacle (32), appelé séparateur d'eau, qui communique avec le boîtier d'entrée d'air (18). 6. - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le filtre à air (40) et le capteur de pollution (42) sont prévus pour être logés dans un conduit (50) du boîtier d'entrée d'air (18) qui communique avec l'entrée d'air exté- rieur (20). 7. - Dispositif selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le capteur d'air (42) est relié à un circuit de commande (48) propre à agir sur le déplacement du volet d'entrée d'air (24) et l'amener dans l'une ou l'autre des deux positions extrêmes suivantes: - position dite "air extérieur" lorsque la teneur en polluant détectée par le capteur de pollution (42) est en dessous d'un seuil donné; - position dite "air recirculé" lorsque la teneur en polluant détectée par le capteur de pollution (42) atteint ou dépasse ledit seuil. 8. - Dispositif selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que le capteur de pollution (42) est propre à détecter préférentiellement un polluant faiblement adsorbé par le filtre. 9. - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le capteur de pollution (42) est propre à détecter la présence de monoxyde de carbone dans le flux d'air. 10. - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le capteur de pollution (42) est propre à détecter la présence de monoxyde d'azote dans le flux d'air.