Brevet FR2802470A1 — publié le 20010622

Dispositif de régulation d'une installation de ventilation, chauffage -et/ou climatisation d'un habitacle de véhicule notamment automobile L'invention concerne un dispositif de régulation-compensation d'une installation de ventilation, chauffage et/ou climati sation d'un habitacle de véhicule notamment automobile. Une telle régulation permet d'ajuster la température et/ou le débit d'air ventilé dans l'habitacle en fonction d'une configuration aérothermique souhaitée. La régulation tient compte par exemple d'un rayonnement solaire et/ou d'une humidité ambiante. De tels dispositifs comportent habituellement des moyens de mesure d'au moins un paramètre aérothermique parmi un ensemble comprenant la température et la vitesse d'air ventilé, ainsi qu'une humidité ambiante et/ou un rayonnement solaire. Un tel dispositif coopère en outre avec des action- neurs de réglage de ces paramètres. Les dispositifs de ce type, connus, comportent habituellement au moins un capteur (par exemple de température) disposé dans la planche de bord de l'habitacle du véhicule, ou encore sur cette planche, généralement sur le tableau de commande ou en sortie des bouches d'aération de l'habitacle. Les dispositifs de régulation sont généralement agencés pour estimer, par modélisation, des paramètres aérothermiques susceptibles d'être ressentis par les passagers et, plus particulièrement, des variations de tels paramètres. Cepen dant, de tels dispositifs présentent des limites, la modéli sation s'avérant parfois imprécise. De plus, il est souhaité actuellement des moyens de mesure des paramètres précités qui puissent tenir compte directement du confort thermique ressenti réellement par les passagers. La présente invention vient améliorer la situation. Elle propose à cet effet un dispositif de régulation du type précité, comportant donc des moyens de mesures d'au moins un paramètre aérothermique parmi un ensemble comprenant une température, une vitesse d'air ventilé, un rayonnement solaire et/ou une humidité ambiante. Le dispositif est propre en outre à coopérer avec des actionneurs de réglage d'élé ments de l'installation, en vue d'obtenir sensiblement, en fonction des mesures, une configuration aérothermique souhaitée dans l'habitacle. Selon une caractéristique générale de l'invention, les moyens de mesure précités comprennent au moins un capteur agencé pour être disposé à proximité d'un passager de l'habitacle, en vue de prendre en compte les paramètres de confort et/ou des variations de ces paramètres, réellement ressentis par le passager. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, ce capteur est agencé pour être disposé à proximité de la tête d'un passager de l'habitacle. On entend ici par le terme "tête" une partie supérieure du corps du passager qui peut inclure, le cas échéant, son buste. Avantageusement, le capteur est fixé sur le siège du passa ger, de préférence, sur l'appui tête du siège. En variante, le capteur est fixé sur la ceinture de sécurité du passager, ou encore sur un montant de portière, dans l'habitacle. Dans un premier mode de réalisation de l'invention, le capteur est prévu pour être disposé à proximité du conducteur du véhicule. Dans un second mode de réalisation plus élaborée, en parti culier dans lequel l'installation comporte un dispositif de répartition d'air dans l'habitacle, les moyens de mesure comprennent une pluralité de capteurs prévus pour être disposés chacun à proximité du conducteur, du passager avant et/ou d'un passager arrière du véhicule. Le dispositif de régulation est alors apte à coopérer en outre avec un actionneur de réglage du dispositif de répartition. 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 les interactions entre un dispositif de régulation selon l'invention et une installation de ventilation et chauffage de l'habitacle d'un véhicule automobile, dans l'exemple décrit ; et - la figure 2 représente schématiquement le véhicule automo bile, avec, en particulier, les emplacements préférés des capteurs que comporte le dispositif de régulation. on se réfère tout d'abord à la figure 1 pour décrire une installation de ventilation et chauffage d'un habitacle de véhicule automobile. Cette installation comprend, dans l'exemple décrit, un groupe moto-ventilateur 2, dont le moteur est propre à entraîner en rotation les pales 3 du ventilateur pour produire un flux d'air (flèche F) dans un conduit d'air principal 4. Ce conduit 4 se sépare, en aval, en une branche d'air chaud 5 et une branche d'air froid 6 qui se rejoignent toutes deux dans une chambre de mixage 9 de l'installation. La branche d'air chaud 5 comporte un radia teur 8 de chauf fage d' une partie au moins du flux d' air F, tandis qu'en aval du conduit principal 4 est prévu un volet de mixage 7 propre à répartir une proportion du flux d'air F choisie dans chacune des deux branches. On obtient ainsi un flux d'air F de température ajustée dans la chambre de mixage 9, en fonction de la position du volet de mixage. Dans l'exemple représenté sur la figure 1, le flux d'air F que délivre le groupe moto-ventilateur 2 traverse en outre un évaporateur 14 d'une boucle de climatisation (non représen tée), en vue de son refroidissement. L'évaporateur 14 est prévu préférentiellement en aval du groupe moto-ventilateur. En pratique, la boucle de climatisation est parcourue par un fluide frigorigène (du type fréon, par exemple) dont le contrôle de la pression permet de gérer, de façon habituelle, le refroidissement du flux d'air F par l'évaporateur. Le dispositif de régulation selon l'invention pilote préféren tiellement la pression du fluide, par l'intermédiaire d'une liaison prévue à cet effet (non représentée), en vue d'ajus ter la température du flux d'air ventilé dans l'habitacle. La chambre de mixage 9 communique ensuite avec une pluralité de conduits d'aération de l'habitacle du véhicule 10, 11 et 12. Ces conduits sont par exemple des conduits de dégivrage, d'aération "pieds" (partie basse de l'habitacle) et d'aéra tion "visage" (partie haute). I1 est prévu, dans l'exemple décrit, que le conduit d'aération "visage" se divise lui-même en une pluralité de conduits d'aération centrale, d'aération latérale avant et/ou arrière de l'habitacle du véhicule. L'installation est pilotée par un dispositif de régulation selon l'invention, comprenant au moins une entrée E par laquelle le dispositif reçoit une consigne qu'un passager de l'habitacle peut entrer manuellement, et relative à une configuration aérothermique souhaitée dans l'habitacle. Le dispositif de régulation 1 comporte par ailleurs des sorties 21, 71 et 13 pour agir respectivement sur des actionneurs de réglage - du débit d'air ventilé dans l'habitacle, par la commande du groupe moto-ventilateur 2, - de la température de l'air ventilé par contrôle de la position du volet de mixage 7 de manière à gérer les propor tions de flux dans les branches d'air chaud 5 et d'air froid 6, et - des positions relatives des volets de répartition d'air dans les conduits 10, 11 et 12, pour contrôler la répartition de l'air ventilé dans l'habitacle. I1 peut être prévu en outre une quatrième sortie pour contrôler une boucle de climatisation que peut comporter, par ailleurs, l'installation. La régulation s'effectue à partir de capteurs de température Th et, dans l'exemple décrit, de vitesse Vh de l'air ventilé dans l'habitacle. I1 est à noter qu'il peut être prévu par ailleurs des capteurs de degré d'ensoleillement à l'intérieur de l'habitacle, ou encore des capteurs d'humidité ou d'occu pation des sièges. Dans l'exemple représenté sur la figure 1, le dispositif de régulation 1 reçoit d'autres informations relatives à une température d'air extérieur Te, une vitesse d'air extérieur Ve (généralement liée à la vitesse même du véhicule) et à un degré d'ensoleillement extérieur Os. I1 est à noter cependant que les mesures de paramètres extérieurs au véhicule (température d'air extérieur et vitesse d'air extérieur) ne sont destinées qu'à affiner le modèle de régulation qu'effectue le dispositif selon l'invention. En effet, les capteurs en température et vitesse d'air ventilé dans l'habitacle, disposés à proximité immédiate des passa gers, donnent des mesures directement représentatives du ressenti thermique des passagers. En se référant à la figure 2, l'habitacle H du véhicule automobile V se subdivise en quatre zones (avant gauche, avant droite, arrière gauche et arrière droite) qui entourent les sièges du conducteur S11, du passager avant S12, du passager arrière gauche S21 et du passager arrière droit S22. Dans l'exemple représenté, ces sièges sont munis d'appui- têtes AT11, AT12, AT21 et AT22, respectivement. Pour les passagers avant et arrière, il est prévu en outre des ceintures de sécurité C11, C12, C21 et C22, respectivement. Dans un premier mode de réalisation simplifiée de la présente invention, seul le ressenti thermique du conducteur du véhicule est pris en compte. Le dispositif de régulation selon ce premier mode de réalisation comporte alors au moins un capteur, par exemple en température, disposé sur l'appui- tête AT11 du siège S11 du conducteur pour tenir compte de sa respiration. En variante, ce capteur peut être disposé sur la ceinture C11 du conducteur ou encore sur le montant M1 de la porte avant gauche du véhicule. Par exemple, si le véhicule V est équipé de quatre portières, un capteur peut être prévu sur le montant M1 entre les portières avant gauche et arrière gauche. Dans une variante plus élaborée de ce premier mode de réalisation, il peut être prévu un second capteur, de la vitesse d'air ventilé et/ou de l'humidité ambiante et/ou du rayonnement solaire fixé sur l'un des éléments AT11, C11 ou M1. Selon le second mode de réalisation précité, le dispositif de régulation selon l'invention comporte au moins deux capteurs, par exemple en température, l'un disposé dans la zone "conducteur" avoisinant le siège S11, et l'autre situé dans la zone "passager avant", avoisinant le siège S12. Le capteur pour le passager avant peut être disposé en outre sur le montant M2 près de la portière avant-droite. Dans ce second mode de réalisation, le dispositif de régula tion selon l'invention est propre alors à tenir compte des ressentis thermiques respectifs du conducteur et du passager avant. Le dispositif de régulation 1 pilote, par sa sortie 13, la pluralité de volets de répartition d'air dans l'habi tacle, en vue de réguler les proportions de flux d'air ventilé dans les zones "conducteur" et "passager avant", notamment en jouant sur les proportions de flux ventilé par des bouches d'aération latérales prévues dans l'habitacle. Par ailleurs, il peut être prévue une installation à conduit principal 4 dédoublé, en vue de modifier les températures d'air ventilé dans les deux zones précitées, selon des configurations aérothermiques respectives choisies par le conducteur et le passager avant. Selon une variante plus élaborée, il est prévu des bouches d'aération de la partie arrière de l'habitacle du véhicule automobile (aération "pieds" et/ou aération "visage" et/ou "centrale"), ainsi qu'au moins un capteur de température entre les deux sièges S21 et S22, ou encore, au moins un capteur en température et/ou de vitesse d'air ventilé sur les appui-têtes respectifs AT21 et AT22 des sièges S21 et S22 et/ou sur les ceintures de sécurité C21 et C22, pour tenir compte du ressenti thermique des passagers arrières. Ainsi, le dispositif selon l'invention assure une régulation dérivée directement du ressenti thermique des passagers. Pour assurer cette régulation, le dispositif comprend alors des capteurs disposés à proximité de la tête des passagers. I1 est à noter que l'invention s'applique à tout type de régulation, par exemple du type "boucle fermée", logique floue ou autre. Les capteurs de température utilisés peuvent être des thermistances, des capteurs intrarouges ou encore des résistances chauffantes. Les capteurs en température peuvent être ventilés, de manière à éviter une perturbation de la mesure en température, due à une variation éventuelle de la vitesse d'air ventilé dans l'habitacle. Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à la forme de réalisation décrite ci-avant à titre d'exemple. Elle s'étend à d'autres variantes. Ainsi, on comprendra que les capteurs du dispositif de régulation peuvent se situer en outre au-dessus de la tête des passagers, sous le toit de l'habitacle. Par ailleurs, il peut être prévu des capteurs de degré d'humidité, ou encore des capteurs de degré d'ensoleillement, à l'intérieur même du véhicule et dans chacune des zones décrites ci-avant (zone "conducteur", zone "passager avant", zone "passager arrière droit" et zone "passager arrière gauche"). Dans la réalisation décrite ci-avant, les capteurs utilisés sont utilisés pour mesurer des paramètres du milieu ambiant (température, vitesse d'air ventilé, rayonnement solaire, etc). En variante, il peut être prévu des capteurs à proxi- mité d'au moins un passager, capables de relever des paramè tres aérothermiques propres à ce passager, tels que sa température de peau, l'humidité qu'il dégage, ou autre. De tels paramètres sont toujours représentatifs du ressenti thermique du passager et le dispositif selon l'invention peut, en complément ou en variante, comprendre de tels capteurs. Enfin, il peut n'être prévu une régulation que dans une zone choisie du véhicule (par exemple à l'arrière du véhicule), si l'application du dispositif de régulation selon l'invention le nécessite. Revendications 1. Dispositif de régulation d'une installation de ventila tion, chauffage et/ou climatisation, en particulier d'un habitacle (H) de véhicule automobile (V), du type comportant des moyens de mesure d'au moins un paramètre aérothermique parmi un ensemble comprenant une température (Th), une vitesse (Vh) d'air ventilé, un rayonnement solaire et une humidité ambiante, ledit dispositif étant propre à coopérer avec des actionneurs de réglage (21,71,13) d'éléments de l'installation (2,7,10, 11,12), en vue d'obtenir sensible ment, en fonction desdites mesures, une configuration aérothermique souhaitée dans l'habitacle, caractérisé en ce que lesdits moyens de mesure comprennent au moins un capteur agencé pour être disposé à proximité (AT11;M1;C11) d'un passager de l'habitacle, en vue de tenir compte du ressenti thermique du passager dans les mesures desdits paramètres (Th,Vh). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit capteur est agencé pour être disposé à proximité (AT11;C11) de la tête d'un passager de l'habitacle. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le capteur est fixé sur le siège (AT11,Sl1) du passager. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le capteur est fixé sur l'appui tête (AT11) du siège. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caracté risé en ce que le capteur est fixé sur la ceinture de sécurité (C11) du passager. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, carac térisé en ce que le capteur est fixé sur un montant de portière (M1), dans l'habitacle (H). 7. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le capteur est prévu pour être disposé à proximité (S11) du conducteur du véhicule, tandis que ladite installation comprend un dispositif de répartition par zones prédéterminées de l'air ventilé dans l'habitacle (10,11,12). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens de mesure comprennent une pluralité de capteurs prévus pour être disposés chacun à proximité (S11) du conducteur, du passager avant (S12) et/ou d'un passager arrière (S21,S22) du véhicule, et en ce que le dispositif de régulation est apte à coopérer en outre avec un actionneur de réglage (13) dudit dispositif de répartition, en tenant compte des ressentis thermiques respectifs du conducteur, du passager avant (S12) et/ou du passager arrière (S21,S22).