Brevet FR2917012A1 — publié le 20081212

SYSTEME DE CLIMATISATION POUR UN VEHICULE POURVU D'UNE CORRECTION DE L'ENSOLEILLEMENT AMELIOREE L'invention concerne un système de climatisation pour un véhicule, le système comprenant un module de commande du groupe de climatisation pour réguler la température à l'intérieur d'un habitacle vers une température de consigne, ledit module de commande pouvant corriger la régulation de la température dans l'habitacle en fonction d'une valeur d'ensoleillement reçu dans l'habitacle. La climatisation tend à se généraliser dans les véhicules actuels et plus particulièrement la climatisation dite régulée , qui permet à l'utilisateur de régler un niveau de confort souhaité en renseignant une consigne dans un module de commande de l'appareil de climatisation. Un tel système de climatisation régulé se doit d'atteindre rapidement et de manière précise la consigne de confort quelque soit l'ensoleillement reçu à travers les vitrages de l'habitacle qui peut apporter une quantité de chaleur importante à l'intérieur de l'habitacle. Certains systèmes, décrits par exemple dans le document de brevet US 47 60 772, tiennent compte de l'ensoleillement reçu au moyen d'un capteur de lumière infrarouge pour compenser l'influence du rayonnement solaire sur le confort thermique ressenti par les occupants, et plus particulièrement de l'angle d'irradiation ainsi que de la position du soleil au dessus de l'horizon. Si ces systèmes peuvent s'avérer satisfaisants par temps dégagé, lorsque le ciel est nuageux, le capteur de lumière délivre alors la même information sur la quantité de rayonnement incident que par un ciel sans nuage alors que - 2 l'ensoleillement est réduit, notamment dans le spectre visible. Il s'en suit alors une surcompensation de la régulation de la température, ce qui a pour conséquence un ressenti d'inconfort par les occupants, dû à une température d'air soufflé trop frais. L'invention vise à améliorer les systèmes de l'art antérieur précédemment cités et se propose de remédier à leurs inconvénients, notamment de permettre une compensation de la régulation de la climatisation satisfaisante aussi bien par un ciel dégagé que par un ciel couvert par des nuages. C'est un objet de la présente invention que de proposer un système de climatisation pour un véhicule du type précité qui comprend des moyens de correction de cette valeur d'ensoleillement pour améliorer la correction de la régulation de température dans l'habitacle notamment par temps nuageux. Un tel système de climatisation d'éviter que les occupants ressentent un inconfort dû à une surcompensation de la régulation de la température dans l'habitacle pour le rayonnement incident quelque soit le type de ciel. Suivant des modes particuliers de réalisation, le système de climatisation comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - la valeur d'ensoleillement fournie au module de commande est une valeur d'ensoleillement corrigée déterminée à partir d'au moins une valeur d'ensoleillement dans le spectre visible et d'une valeur d'ensoleillement dans le spectre infrarouge ; - la valeur d'ensoleillement corrigée est obtenue par une table de correspondance comprenant des coefficients de correction de la valeur d'ensoleillement dans le spectre infrarouge en -3-fonction d'une valeur d'ensoleillement dans le spectre visible ; la correction est appliquée à la valeur d'ensoleillement dans le spectre infrarouge lorsque les valeurs d'ensoleillement dans l'infrarouge sont supérieures à un seuil prédéterminé et/ou lorsque les valeurs d'ensoleillement dans le visible sont inférieures à un seuil prédéterminé ; - les spectres d'absorptions d'une première cellule du capteur d'ensoleillement sensible au rayonnement visible d'une part et d'une deuxième cellule du capteur d'ensoleillement sensible au rayonnement infrarouge ne comportent qu'une zone négligeable de recouvrement, et de préférence présentent des spectres d'absorption distincts ; - la valeur d'ensoleillement dans le spectre visible est proportionnelle au rayonnement reçu dans l'habitacle à des longueurs d'ondes comprises entre 350 et 800 nm ; - la valeur d'ensoleillement dans le spectre infrarouge est proportionnelle au rayonnement reçu dans l'habitacle à des longueurs d'ondes comprises entre 850 et 950 nm. Un autre objet de la présente invention concerne un procédé de climatisation d'un habitacle de véhicule dans lequel on mesure des valeurs d'ensoleillement par un capteur d'ensoleillement dans le visible et dans l'infrarouge; on corrige la valeur d'ensoleillement dans l'infrarouge en fonction de la valeur de l'ensoleillement dans le visible pour obtenir une valeur d'ensoleillement corrigée; on détermine au moins l'une parmi des valeurs représentant une température d'air soufflé, -4 un débit de ventilation, une répartition du débit d'air soufflé en fonction de la valeur d'ensoleillement corrigée ; on contrôle le module de commande du groupe de climatisation à l'aide d'au moins une des valeurs représentant une température d'air soufflé, un débit de ventilation, une répartition du débit d'air soufflé pour adapter la température de l'habitacle du véhicule à la température de consigne ; Suivant des modes particuliers de réalisation, le procédé de climatisation comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - on corrige la valeur d'ensoleillement dans l'infrarouge en fonction de la valeur de l'ensoleillement dans le visible pour obtenir une valeur d'ensoleillement corrigée par une table de correspondance. - on détermine au moins l'une parmi des valeurs représentant une température d'air soufflé, un débit de ventilation, une répartition du débit d'air soufflé en fonction de la valeur d'ensoleillement corrigée respectivement par des tables de correspondance. C'est un objet de la présente invention que de proposer un système de climatisation pour un véhicule du type précité D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront clairement à la lecture de la description suivante du mode de réalisation non limitatif de celle-ci, en liaison avec la figure unique représentant un schéma par blocs de la commande de correction du système de climatisation par le capteur d'ensoleillement selon l'invention. Dans la description qui va suivre, il est entendu que le signal Sx est le signal représentant la valeur physique x. Sur la figure, donnée à titre d'exemple non limitatif, est représenté un schéma par blocs de la commande de correction -5 du système de climatisation par le capteur d'ensoleillement selon l'invention. Un module de commande du groupe de climatisation 1, comprenant un calculateur et un ensemble de chauffage, ventilation et d'air conditionné (HVAC), permet de faire varier la température régnant dans un habitacle 2 de véhicule automobile, en modifiant la position de volets de mixage d'air soufflé en fonction des paramètres qui lui sont appliqués. Le système comprend également un capteur d'ensoleillement, comprenant une première cellule sensible à une lumière émise dans le spectre visible et une deuxième cellule sensible à une lumière émise dans le spectre du proche infrarouge. De préférence, la première cellule est sensible à une lumière émise à des longueurs d'onde comprises entre 350 et 800 nm. La puissance rayonnée dans ce spectre sera alors fonction de la présence dans le ciel de nuages, celle-ci diminuant alors lorsque des nuages sont présents. De préférence, la deuxième cellule est sensible à une lumière émise à des longueurs d'onde comprises entre 850 et 950 nm. La puissance rayonnée dans ce spectre sera alors constante qu'il y ait ou non présence de nuages dans le ciel. Avantageusement, les spectres d'absorptions de la première cellule d'une part et de la deuxième cellule ne comportent qu'une zone négligeable de recouvrement, et de préférence les spectres d'absorption sont distincts. Si les matériaux sensibles des cellules ont des spectres d'absorption plus étendus que les plages précédemment mentionnés, les cellules peuvent comporter des filtres optiques passe-bande adaptés aux plages précitées. -6 Ce capteur est orienté vers le ciel, de manière à recevoir le rayonnement solaire incident et est implanté de préférence sur le pied de rétroviseur du pare-brise pour ne pas masquer la vision des occupants. Ce capteur délivre alors un signal SSOLvis proportionnel à l'ensoleillement reçu par la première cellule dans le spectre visible SOLvis et un signal SSOLir proportionnel à l'ensoleillement reçu par la deuxième cellule dans le spectre du proche infrarouge SOLir. A partir de ces valeurs d'ensoleillement SOLir, SOLvis, on détermine une valeur d'ensoleillement corrigée SOLcor permettant de déterminer des valeurs de température d'air soufflé 0a, de débit de ventilation Dvent et de répartition Rep. Ces dernières sont déterminées de préférence par des tables de correspondance LUTOa, LUTDvent et LUTRep prédéterminées par exemple de la manière dont elles sont généralement déterminées lorsque l'on utilise uniquement la valeur d'ensoleillement dans l'infrarouge SOLir pour effectuer la compensation due à l'ensoleillement. Généralement, lorsque l'ensoleillement augmente, on réalise au moins l'une des opérations parmi la diminution de la température d'air soufflé 0a, de l'augmentation du débit d'air soufflé Dvent et de la modification de la répartition Rep. Le signal corrigé SSOLcor est obtenu à l'aide d'une table de correspondance LUTcor à partir d'au moins l'un parmi le signal d'ensoleillement dans l'infrarouge SSOLir et le signal d'ensoleillement dans le visible SSOLvis. Cette table de correspondance contient des coefficients de correction, de préférence compris entre 0 et 1 appliqués à la valeur d'ensoleillement dans l'infrarouge SOLir en fonction de la valeur d'ensoleillement dans le visible SOLvis. -7- Ces coefficients sont déterminés par étalonnage en balayant les intervalles de valeurs d'ensoleillement dans le visible SOLvis et dans l'infrarouge SOLir, et en déterminant une valeur de coefficient correspondante permettant au système de climatisation de compenser l'ensoleillement à sa juste valeur lorsque le ciel est obscurci par des nuages, c'est-à-dire réduire la compensation. Avantageusement, on peut réduire la taille de la table LUTcor en n'appliquant une correction qu'à partir de valeurs d'ensoleillement dans l'infrarouge SOLir supérieures à un seuil prédéterminé et/ou lorsque les valeurs d'ensoleillement dans le visible SOLvis sont inférieures à un seuil prédéterminé. Par exemple, lorsque la valeur d'ensoleillement dans l'infrarouge SOLir est supérieure à un premier seuil prédéterminé et que la valeur d'ensoleillement dans le visible SOLvis est inférieure à un deuxième seuil prédéterminé, une compensation due à l'ensoleillement est réalisée dans le système de climatisation : la valeur d'ensoleillement corrigée SOLcor est égale à la valeur d'ensoleillement infrarouge SOLir multipliée par le coefficient de la table LUTcor correspondant. On obtient alors une valeur d'ensoleillement corrigée SOLcor inférieure ou égale à la valeur de l'ensoleillement dans l'infrarouge SOLir. Le tableau suivant donne un exemple d'une table de correspondance LUTcor, donnant les coefficients en fonction des valeurs SOLir et SOLvis : SOLir /m2] 400 1000 600 100 0 -8 so is [W/m2 0 0 1 3/4 2/3 3/5 50 0 1 1 5/6 7/10 100 0 1 1 1 1 En revanche lorsque les valeurs d'ensoleillement dans le visible SOLvis et dans l'infrarouge SOLir sont supérieures à un seuil prédéterminé, aucune compensation due à l'ensoleillement n'est réalisée dans le système de climatisation. Il est entendu que le capteur pourrait comprendre une première et une deuxième cellules, sensibles dans le spectre du proche infrarouge, disposées latéralement de chaque côté de la cellule sensible à la lumière émise dans le visible. Un tel capteur pourrait alors permettre de différencier les températures d'air soufflé par le système de climatisation entre le côté gauche et le côté droit de l'habitacle 2. Le module de commande 1 pourrait alors générer des températures différentes du côté gauche et du côté droit. Avantageusement, le capteur utilisé pour donner les valeurs d'ensoleillement dans le visible SOLvis et dans l'infrarouge SOLir est utilisé pour des systèmes de commande d'allumage des feux et/ou des systèmes de mise en route des essuie-glaces. REVENDICATIONS 1) Système de climatisation pour un véhicule, le système comprenant un module de commande du groupe de climatisation (1) pour réguler la température à l'intérieur d'un habitacle (2) vers une température de consigne (Oc), ledit module de commande (1) pouvant corriger la régulation de la température dans l'habitacle (2) en fonction d'une valeur d'ensoleillement reçu dans l'habitacle (2) caractérisé en ce que le système comprend des moyens de correction de cette valeur d'ensoleillement pour améliorer la correction de la régulation de température dans l'habitacle (2) notamment par temps nuageux. 2) Système de climatisation selon la revendication précédente caractérisé en ce que la valeur d'ensoleillement fournie au module de commande (1) est une valeur d'ensoleillement corrigée (SOLcor) déterminée à partir d'au moins une valeur d'ensoleillement dans le spectre visible (SOLvis) et d'une valeur d'ensoleillement dans le spectre infrarouge (SOLir). 3) Système de climatisation selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la valeur d'ensoleillement corrigée (SOLcor) est obtenue par une table de correspondance (LUTcor) comprenant des coefficients de correction de la valeur d'ensoleillement dans le spectre infrarouge (SOLir) en fonction d'une valeur d'ensoleillement dans le spectre visible (SOLvis). 4) Système de climatisation selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la correction- 10 - est appliquée à la valeur d'ensoleillement dans le spectre infrarouge (SOLir) lorsque les valeurs d'ensoleillement dans l'infrarouge (SOLir) sont supérieures à un seuil prédéterminé et/ou lorsque les valeurs d'ensoleillement dans le visible (SOLvis) sont inférieures à un seuil prédéterminé. 5) Système de climatisation selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que les spectres d'absorptions d'une première cellule du capteur d'ensoleillement sensible au rayonnement visible d'une part et d'une deuxième cellule du capteur d'ensoleillement sensible au rayonnement infrarouge ne comportent qu'une zone négligeable de recouvrement, et de préférence présentent des spectres d'absorption distincts. 6) Système de climatisation selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la valeur d'ensoleillement dans le spectre visible est proportionnelle au rayonnement reçu dans l'habitacle (2) à des longueurs d'ondes comprises entre 350 et 800 nm. 7) Système de climatisation selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que la valeur d'ensoleillement dans le spectre infrarouge est proportionnelle au rayonnement reçu dans l'habitacle (2) à des longueurs d'ondes comprises entre 850 et 950 nm. 8) Procédé de climatisation d'un habitacle de véhicule dans lequel : - on mesure des valeurs d'ensoleillement par un capteur d'ensoleillement dans le visible (SOLvis) et dans l'infrarouge (SOLir) ; - on corrige la valeur d'ensoleillement dans l'infrarouge (SOLir) en fonction de la valeur de l'ensoleillement-11- dans le visible (SOLvis) pour obtenir une valeur d'ensoleillement corrigée (SOLcor) ; - on détermine au moins l'une parmi des valeurs représentant une température d'air soufflé (0a), un débit de ventilation (Dvent), une répartition du débit d'air soufflé (Rep) en fonction de la valeur d'ensoleillement corrigée (SOLcor) ; - on contrôle le module de commande du groupe de climatisation (1) à l'aide d'au moins une des valeurs représentant une température d'air soufflé (0a), un débit de ventilation (Dvent), une répartition du débit d'air soufflé (Rep) pour adapter la température de l'habitacle (2) du véhicule à la température de consigne (Oc). 9) Procédé de climatisation d'un habitacle de véhicule selon la revendication 8 dans lequel on corrige la valeur d'ensoleillement dans l'infrarouge (SOLir) en fonction de la valeur de l'ensoleillement dans le visible (SOLvis) pour obtenir une valeur d'ensoleillement corrigée (SOLcor) par une table de correspondance (LUTcor). 10) Procédé de climatisation d'un habitacle de véhicule selon l'une des revendications 8 et 9 dans lequel on détermine au moins l'une parmi des valeurs représentant une température d'air soufflé (0a), un débit de ventilation (Dvent), une répartition du débit d'air soufflé (Rep) en fonction de la valeur d'ensoleillement corrigée (SOLcor) respectivement par des tables de correspondance (LUTOa), (LUTDvent), (LUTRep).30