Brevet FR2905311A1 — publié le 20080307

Procédé de commande d'une installation de conditionnement d'air d'un véhicule automobile comportant un filtre à gaz. L'invention concerne un procédé de commande d'une installation de conditionnement d'air d'un véhicule automobile, en particulier lorsque l'installation comportant un filtre à gaz, comme un filtre à charbon actif pour capter les polluants de l'atmosphère avant d'insuffler l'air à l'intérieur du véhicule, dans l'habitacle. On connaît par le document FR 2 848 500 un dispositif d'alimentation d'air pour un véhicule 10 automobile. Le dispositif comportant deux filtres, l'un pour retenir les poussières, l'autre étant un filtre à charbon actif pour retenir des polluants. Le système comporte des moyens pour réaliser une régénération des filtres en prélevant de l'air dans 15 l'habitacle, en le faisant passer à travers un aérotherme pour réchauffer l'air, puis en faisant passer l'air chaud à travers les filtres. Ainsi, du fait de la température, le filtre à charbon actif dégrade et libère les polluants qu'il avait captés, 20 et ceux-ci sont évacués en dehors du véhicule, par le chemin inverse du fonctionnement normal de conditionnement de l'air. La régénération est déclenchée lorsque le véhicule n'a pas de vitesse, pour permettre 25 l'évacuation de l'air par les orifices qui sont normalement sous pression lorsque le véhicule se déplace vers l'avant. Elle est déclenchée par exemple 2905311 2 après un cumul de distance parcourue depuis la dernière régénération ou de durée cumulée d'utilisation du véhicule. Lorsque le véhicule reste immobilisé en étant exposé au soleil, la température du véhicule monte à un niveau tel que la désorption des polluants captés par le filtre se produit. Ces polluants peuvent ainsi se trouver à l'intérieur de l'habitacle à un niveau de concentration perceptible ou inconfortable pour les occupants qui pénètrent dans le véhicule. Le document FR 2 806 319 montre un média filtrant pour une installation de conditionnement d'air dans un véhicule automobile. Le média filtrant comporte un mat de fibre pour retenir les particules fines suspendues dans l'air entrant dans le véhicule. Le mat incorpore également un lit de charbon activé pour adsorber les polluants traversant le filtre. C'est donc un objectif de l'invention d'éviter que l'air à l'intérieur du véhicule soit pollué par des désorptions intempestives d'un filtre à charbon actif, appelé plus simplement filtre à gaz. C'est aussi un objectif de l'invention d'optimiser la fréquence de régénération du filtre à gaz. Avec ces objectifs en vue, l'invention a pour objet un procédé de commande d'une installation de conditionnement d'air d'un véhicule automobile comportant d'un filtre à gaz, procédé selon lequel on déclenche la régénération du filtre à gaz pendant laquelle on fait passer de l'air chaud à travers le filtre pour désorber ou activer la dégradation des polluants gazeux captés par le filtre et on les 2905311 3 envoie à l'extérieur du véhicule, et on déclenche la régénération en fonction d'un signal issu d'un capteur de toxicité ou de la température à l'intérieur du véhicule. 5 Ainsi, grâce à l'invention, la régénération est déclenchée à des moments opportuns en fonction des conditions réelles de présence de polluants ou de risques de libération de polluants, comme on le verra mieux par la suite. 10 Selon un premier mode de réalisation, on déclenche la régénération lorsque la température à l'intérieur du véhicule est supérieure à un seuil prédéterminé et lorsque le véhicule est à l'arrêt, la régénération consistant à évacuer l'air de 15 l'intérieur du véhicule à travers le filtre vers l'extérieur. Si le véhicule a été chauffé par une exposition prolongée au soleil, en faisant fonctionner le système de conditionnement d'air en mode de 20 régénération, on évacue les polluants éventuellement libérés vers l'extérieur du véhicule. L'air est prélevé à l'intérieur du véhicule et est à une température suffisante pour provoquer la dégradation ou la désorption des polluants ou pour achever celle- 25 ci. De plus, l'air prélevé dans l'habitacle est remplacé par de l'air provenant de l'extérieur et donc à plus basse température que celui de l'habitacle. Ceci permet d'améliorer le confort thermique en diminuant avantageusement la température 30 de l'habitacle avant que des occupants y prennent place. 2905311 4 Selon un perfectionnement, la régénération est temporisée jusqu'à une commande de déverrouillage du véhicule ou une mise en route du moteur. Ainsi, la régénération est déclenchée à la fin d'un 5 stationnement du véhicule et juste avant que des occupants y prennent place. L'utilisation d'énergie pour la régénération n'est faite qu'à un moment opportun pour le respect de la sécurité et pour le confort d'utilisation du véhicule. 10 Selon un deuxième mode de réalisation, on déclenche la régénération lorsque le niveau de toxicité dans l'habitacle est supérieur à un seuil prédéterminé pendant une durée prédéterminée, la régénération consistant à évacuer l'air de 15 l'intérieur du véhicule préalablement chauffé à travers le filtre vers l'extérieur. On prend ainsi en compte une mesure de l'atmosphère réelle à l'intérieur de l'habitable pour déterminer si le filtre n'est plus suffisamment 20 efficace. Le capteur mesure un niveau de polluants, et on détermine que si un seuil est dépassé, il y a lieu de régénérer le filtre à gaz. Selon un perfectionnement, la régénération est temporisée jusqu'à un arrêt du véhicule ou à un 25 verrouillage du véhicule. L'évacuation de l'air est ainsi facilitée. De plus, la régénération profite du fait que le moteur est chaud, ce qui permet de réchauffer l'air pulsé à travers le filtre et de régénérer celui-ci. 30 A titre d'exemple, l'arrêt du véhicule est déterminé par le passage dans un mode neutre ou par 2905311 5 l'arrêt du moteur. Selon le type de transmission, le mode neutre est l'absence de rapport de transmission engagé (levier au point mort et pédale d'embrayage relâchée pour une boîte de vitesses manuelle, levier 5 sur une position neutre pour une transmission automatique). Dans un troisième mode de réalisation, le capteur de toxicité est placé dans le flux d'air en amont du filtre à gaz, le signal délivré par le 10 capteur étant représentatif d'un cumul de quantité de polluants vus par le capteur depuis la régénération précédente. Ainsi, la régénération est déclenchée en fonction d'une information représentative du niveau de chargement, c'est-à-dire du degré de saturation du 15 filtre à gaz. Selon un perfectionnement, on donne une alerte au conducteur pour signaler la mise en route de la régénération. Dans le cas où la régénération se fait en présence des occupants du véhicule, il est bon que 20 ceux-ci soient informés du mode particulier de fonctionnement du système de conditionnement d'air. Selon un autre perfectionnement, l'utilisateur choisit d'inhiber ou non le déclenchement de la régénération. L'utilisateur peut ainsi avoir le choix 25 d'activer ou non la fonctionnalité de déclenchement automatique de la régénération du filtre. L'invention sera mieux comprise et d'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, la description 30 faisant référence à la figure unique annexée, représentant une vue partielle en coupe longitudinale 2905311 d'un véhicule. Un véhicule 1 représenté très partiellement sur la figure 1 comprend un capot 2, un pare-brise 3 et un habitacle 4 défini par un plancher 5 et une paroi 5 avant 6, ainsi que par le pare-brise 3. Dans l'habitacle 4 est monté un dispositif d'alimentation en air 7. Le dispositif d'alimentation en air 7 comprend une grille d'entrée 8 au-dessous de laquelle est formée une chambre 9. Sur une paroi de la chambre 10 9 pourvue d'une ouverture, est monté un filtre 10 débouchant sur une conduite 12. La conduite 12 débouche sur une vanne bipasse 14 possédant une ouverture reliée à la conduite 12, une ouverture 15 reliée à l'habitacle 4 et une ouverture 16 reliée à 15 un pulseur d'air 17 qui comprend une soufflante et un moteur électrique d'entraînement. La vanne 14 est apte à obturer l'ouverture 15, la conduite 12, ou encore à les laisser ouvertes simultanément. La sortie du pulseur d'air 17 est reliée à un 20 évaporateur 18, lequel fait partie d'un système de conditionnement d'air dont les autres éléments n'ont pas été représentés. L'évaporateur 18 débouche dans une conduite 19 dans laquelle est montée une vanne 20 pilotée, dite " de chauffage ", qui permet d'ouvrir 25 ou de fermer la conduite 19 avec possibilité d'ouverture partielle. La vanne 20, représentée en trait fort, est en position de fermeture totale et représentée en pointillés en position d'ouverture. En position de fermeture de la conduite 19, la vanne 20 30 est ouverte sur une conduite de dérivation 21 dans laquelle est disposé un aérotherme 22 relié par une canalisation à une pompe du circuit de 6 2905311 7 refroidissement d'un moteur du véhicule, en particulier d'un moteur thermique. L'aérotherme 22 permet de transférer de l'énergie calorifique du liquide de refroidissement du circuit de 5 refroidissement aux gaz qui le traversent en position d'ouverture partielle ou totale de la vanne 20. La sortie de la conduite 21 rejoint la conduite 19 en aval de la vanne 20. La conduite 19 débouche vers l'aval, d'une part vers une vanne 23, et d'autre part 10 vers une vanne 24. La vanne 23 possède deux sorties vers l'habitacle 4, une sortie d'aération 25a typiquement pour un aérateur en partie centrale de planche de bord et une sortie 25b par une buse inférieure pour délivrer de l'air vers les pieds des 15 utilisateurs. La vanne 24 possède une sortie 26 de dégivrage orientée vers la face interne du pare-brise 3 et une sortie 27 qui est reliée à la conduite 12 disposée sous le filtre 10. Dans différentes positions, la 20 vanne 24 obture la sortie 27 et permet un écoulement de gaz par la sortie 26, ou peut obturer les deux sorties 26 et 27, ou encore peut obturer la sortie 26 et laisser libre la sortie 27. Dans un mode dit " de recyclage partiel piloté 25 " ou " fonctionnement intermédiaire ", des gaz frais provenant de l'extérieur entrent par la grille 8 et la chambre d'entrée 9, passent à travers le filtre 10, puis passent dans la vanne 14 où ils se mélangent avec des gaz recyclés en provenance de l'habitacle 4. 30 Ces gaz mélangés passent dans le pulseur 17, dans l'évaporateur 18, puis une partie de ces gaz passe dans l'aérotherme 22, tandis qu'une autre partie 2905311 8 transite par la conduite 19, la vanne 20 étant en position d'ouverture partielle. A la sortie de la conduite 19, l'écoulement gazeux se divise dans les différentes buses en fonction de la position des 5 vannes 23 et 24 qui dépend des souhaits du conducteur ou des passagers du véhicule. Dans la position de fermeture de la conduite 19 par la vanne 20 (position ouverte de la vanne 20), la totalité des gaz passe par l'aérotherme 22, ce qui 10 assure un réchauffement plus important desdits gaz. Au contraire, dans une position d'ouverture complète de la conduite 19 (position fermée de la vanne 20) et de fermeture de la conduite 21, les gaz ne passent pas par l'aérotherme 22. La position de la vanne 14 15 détermine la quantité de gaz frais entrant dans le dispositif. La position de la vanne 14 peut être commandée directement ou indirectement par le conducteur ou les passagers pour empêcher toute entrée de gaz en provenance de l'extérieur, par 20 exemple lors du passage du véhicule dans un tunnel ou derrière un autre véhicule particulièrement polluant. La position de la vanne 14 peut être commandée automatiquement en fonction d'une information fournie par un capteur de toxicité placé dans la chambre 9. 25 Dans le mode de fonctionnement illustré sur la figure 1, dit mode de régénération, la vanne 14 est dans une position d'obturation de la conduite 12. L'écoulement de gaz se produit donc en provenance de l'habitacle par l'entrée 15, puis passe par le 30 pulseur 17 et l'évaporateur 18. La vanne 20 est en position de fermeture. La totalité des gaz en sortie de l'évaporateur 18 évitent l'aérotherme 22. Les gaz 2905311 9 passent par la sortie de la conduite 19. La vanne 23 est en position d'obturation de ses deux sorties et la vanne 24 est en position d'obturation de la sortie 26 et d'ouverture de la 5 sortie 27. Les gaz s'écoulent donc par la sortie 27, puis par la conduite 12 dans le sens inverse de l'écoulement des gaz du mode de fonctionnement intermédiaire, et traversent le filtre 10, puis s'échappent à l'extérieur en passant par la chambre 9 10 et la grille 8. Selon un premier mode de réalisation du procédé selon l'invention, le mode de régénération est déclenché lorsque le véhicule reçoit une commande de déverrouillage des portes, si la température à 15 l'intérieur du véhicule est supérieure à un seuil prédéterminé et si le véhicule est à l'arrêt. Dans une variante, la régénération est déclenchée lorsque l'on remet le moteur en route. Dans une autre variante, la régénération n'est pas temporisée et est 20 déclenchée dès que la température à l'intérieur du véhicule est supérieure à un seuil prédéterminé si le véhicule est à l'arrêt. Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, un capteur de toxicité est placé dans 25 l'habitacle. Un tel capteur est par exemple sensible à plusieurs composants comme des composés organovolatiles. Le dépassement d'un seuil d'alarme indique que le filtre à gaz n'est plus suffisamment efficace. Dans ce cas, une régénération devra être déclenchée à 30 la première occasion. Il faut attendre que le véhicule soit à l'arrêt, et on peut déterminer différentes conditions. Soit le véhicule est 2905311 10 simplement dans un mode neutre. Dans ce cas, une alerte tel que signal visuel ou un message est montrée sur le tableau de bord. Soit le véhicule est moteur coupé et portes verrouillées, indiquant que 5 les occupants ont quitté le véhicule. Dans ce cas, la régénération a lieu sans qu'il soit nécessaire de prévoir une alarme. Dans ce mode de régénération, il est nécessaire de réchauffer l'air avant de l'envoyer à travers le filtre. Aussi, la vanne 20 est en 10 position ouverte pour permettre le passage de l'air à travers l'aérotherme et, par ce biais, l'augmentation de température de l'air. Selon un troisième mode de réalisation de l'invention, un capteur de toxicité est placé dans la 15 chambre 9 qui envoie un signal représentatif du cumul de polluants qu'il a vu passer depuis la dernière remise à zéro. Ce signal représente donc le niveau de chargement du filtre à gaz. Lorsque le signal dépasse un seuil prédéterminé, on déclenche une régénération 20 du filtre au prochain arrêt du véhicule, avec comme précédemment le réchauffement de l'air avant le passage à travers le filtre. REVENDICATIONS 1. Procédé de commande d'une installation de conditionnement d'air d'un véhicule automobile comportant d'un filtre à gaz (10), procédé selon lequel on déclenche la régénération du filtre à gaz (10) pendant laquelle on fait passer de l'air chaud à travers le filtre (10) pour désorber ou activer la dégradation des polluants gazeux captés par le filtre (10) et on les envoie à l'extérieur du véhicule, caractérisé en ce qu'on déclenche la régénération en fonction d'un signal issu d'un capteur de toxicité ou de la température à l'intérieur du véhicule. 2. Procédé selon la revendication 1, selon lequel on déclenche la régénération lorsque la température à l'intérieur du véhicule est supérieure à un seuil prédéterminé, que le véhicule est à l'arrêt, la régénération consistant à évacuer l'air de l'intérieur du véhicule à travers le filtre (10) vers l'extérieur. 3. Procédé selon la revendication 2, selon lequel la régénération est temporisée jusqu'à une commande de déverrouillage du véhicule ou une mise en route du moteur. 4. Procédé selon la revendication 1, dans lequel on déclenche la régénération lorsque le niveau de toxicité dans l'habitacle (4) est supérieur à un seuil prédéterminé pendant une durée prédéterminée, la régénération consistant à évacuer l'air de l'intérieur du véhicule préalablement chauffé à 2905311 12 travers le filtre vers l'extérieur. 5. Procédé selon la revendication 4, selon lequel la régénération est temporisée jusqu'à un arrêt du véhicule ou à un verrouillage du véhicule. 5 6. Procédé selon la revendication 5, selon lequel l'arrêt du véhicule est déterminé par le passage dans un mode neutre ou par l'arrêt du moteur. 7. Procédé selon la revendication 1, selon lequel le capteur de toxicité est placé dans le flux 10 d'air en amont du filtre à gaz (10), le signal délivré par le capteur étant représentatif d'un cumul de quantité de polluants vus par le filtre à gaz (10) depuis la régénération précédente. 8. Procédé selon la revendication 1, selon 15 lequel on donne une alerte au conducteur pour signaler la mise en route de la régénération. 9. Procédé selon la revendication 1, selon lequel l'utilisateur choisit d'inhiber ou non le déclenchement de la régénération.