Brevet FR2949828A1 — publié le 20110311

DISPOSITIF DE DIAGNOSTIC D'UN COMPRESSEUR DE CLIMATISATION D'AIR D'UN VEHICULE AUTOMOBILE ET LE PROCEDE DE MISE EN OEUVRE L'invention concerne un dispositif de diagnostic d'un compresseur de climatisation d'air d'un habitacle de véhicule automobile, industriel ou autre. L'invention concerne aussi le procédé destiné à mettre en oeuvre ledit dispositif, procédé ou autre, sans dépose, utilisant un réfrigérant de type R134a. On connaît plusieurs dispositifs permettant un diagnostic global de la boucle de climatisation d'un habitacle automobile. Cependant, ces dispositifs n'isolant pas les différents organes constituant la boucle les uns des autres, ils ne permettent pas de déterminer avec certitude l'organe défaillant mais seulement orienter le réparateur vers une cause probable de défaillance. Par conséquent, en l'absence d'outil permettant d'établir avec certitude la cause d'un défaut de production de froid d'une boucle de climatisation de véhicule, le compresseur de climatisation est souvent considéré comme l'organe le plus probablement défectueux et par conséquent échangé, souvent à tort. Il est en effet avéré qu'un grand nombre des compresseurs échangés ne sont pas à l'origine du défaut de production de froid constaté, générant ainsi des remplacements injustifiés et onéreux de cet organe. Le but de la présente invention est donc de s'affranchir des remplacements injustifiés de compresseurs. Un objectif de la présente invention est de fournir un dispositif de diagnostic d'un compresseur de climatisation, d'un habitacle de véhicule sans avoir à déposer le compresseur du véhicule en question qui reste donc entraîné par le moteur du véhicule. Ainsi, le dispositif de diagnostic destiné à contrôler l'état de fonctionnement d'un compresseur de climatisation d'air d'un habitacle de véhicule, utilisant un fluide réfrigérant, selon l'invention est caractérisé en ce qu'il est destiné à se substituer à la boucle de climatisation d'air. Selon une caractéristique complémentaire, le dispositif comprend une boucle de test, et un circuit électronique ainsi qu'une visualisation de l'état du compresseur. Selon d'autres la boucle de test comprend deux tuyaux de raccordement au compresseur, deux valves de service de raccordement à une station de charge/décharge en fluide réfrigérant, d'un réservoir de fluide réfrigérant, de deux électrovannes, de deux capteurs de pression du liquide réfrigérant, et d'un débitmètre. Par ailleurs le circuit électronique comprend une unité de commande 10 et une unité de calcul alimentées électriquement. Notons que l'unité de commande comprend, une première sortie électrique dite sortie de commande de l'embrayage électromagnétique du compresseur (modèles de compresseurs disposant d'un embrayage électromagnétique) raccordée au compresseur, et une deuxième sortie 15 électrique dite sortie de commande de l'électrovanne de régulation interne du compresseur, une troisième sortie électrique, dite sortie de commande de l'électrovanne ainsi qu'une quatrième sortie électrique, dite sortie de commande de l'électrovanne. Ajoutons que l'unité de calcul comprend, une première entrée 20 électrique, dite entrée de mesure du signal émis par le capteur pression, une deuxième entrée électrique, dite entrée de mesure du signal émis par le capteur pression, une troisième entrée électrique dite entrée de mesure du signal émis par le débitmètre. Notons aussi que l'unité de calcul comprend une sortie USB destinée à 25 être raccordée à un ordinateur de type PC, tandis que l'unité de commande comprend de liaisons filaires destinées à la commande de l'embrayage et de l'électrovanne de régulation interne du compresseur à tester, ainsi qu'à la commande des électrovannes de la boucle de test, et comprend des liaisons filaires destinées à l'acquisition et au traitement des signaux émis par les 30 capteurs de pression et de débit de réfrigérant. L'invention concerne aussi le procédé de diagnostic d'un compresseur de climatisation d'air d'un habitacle de véhicule utilisant un fluide réfrigérant, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes : * Première étape pour vérifier le fonctionnement du clapet de refoulement qui consiste: - à déterminer par mesure de pressions, l'étanchéité du clapet de refoulement du compresseur par la charge d'une quantité prédéfinie de fluide réfrigérant par le côté haute pression du compresseur isolé du côté basse pression du compresseur dont la pression a été préétablie à 0 bar. La mesure se fait par mesure d'une valeur de pression statique en sortie de compresseur et en entrée de compresseur pendant une durée déterminée et mémorisée. - puis à faire la comparaison des valeurs de pressions relevées dans le 10 cadre de la première étape, avec des valeurs de pressions prédéfinies. * Deuxième étape, pour vérifier le débit le fonctionnement de l'électrovanne de régulation, le compresseur étant placé dans différentes conditions de cylindrée minimum puis maximum, qui consiste, - par multiples mesures d'une valeur de débit, de vérifier du bon 15 fonctionnement de l'électrovanne de régulation interne de pression du compresseur (modèles équipés) alors que celle-ci est pilotée par le dispositif de diagnostic. La mesure se faisant pendant une durée prédéfinie et mémorisée ; - puis à faire la comparaison des multiples valeurs de débits relevées 20 avec des valeurs de référence mémorisées prédéfinies. * Troisième étape pour vérifier la pression dynamique en sortie et en entrée de compresseur, et notamment du bon fonctionnement de l'étanchéité du clapet d'aspiration, qui consiste, - par multiples mesures de pressions de l'étanchéité des clapets 25 d'aspiration et d'échappement internes du compresseur. - puis faire la comparaison des multiples valeurs de pressions et de débits relevées avec des valeurs de pressions prédéfinies. * Quatrième étape qui consiste à traiter les résultats des comparaisons issues respectivement des étapes précédentes, afin de fournir des 30 informations sur l'état de fonctionnement du compresseur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention se dégageront de la description qui va suivre en regard des dessins annexés qui ne sont donnés qu'a titre d'exemples non limitatifs. La figure 1 est une vue schématique du dispositif connecté au 5 compresseur à contrôler. La figure 2 est une vue schématique illustrant comment est réalisé le dispositif de diagnostic selon l'invention. Une boucle de climatisation de l'habitacle d'un véhicule de véhicule comprend habituellement un compresseur, un condenseur, un filtre 10 déshydratant, un détendeur et un évaporateur. Le dispositif de diagnostic d'un compresseur de climatisation d'air d'un habitacle de véhicule de l'invention est caractérisé en ce que l'on raccorde au compresseur de climatisation une boucle de test instrumentée en lieu et place de la boucle de climatisation d'origine du véhicule. Le 15 dimensionnement de la boucle de test est connu et embarque des moyens de mesure et de traitement de grandeurs physiques de pression et de débit. Le dispositif de diagnostic portant la référence générale (1) comprend une boucle de test (2) ainsi qu'un circuit électronique (3) de commande et de traitement des grandeurs mesurées. 20 La boucle de test (2) comprend deux tuyaux (4, 5) de raccordement au compresseur, deux valves de service (6, 7) de raccordement à une station de charge/décharge en fluide réfrigérant, un réservoir (8) de fluide réfrigérant, deux électrovannes (9, 10), deux capteurs de pression (11, 13) du liquide réfrigérant, et un débitmètre (12) 25 Le circuit électronique (3) de commande et de traitement des grandeurs mesurées comprend une unité de commande (14) et une unité de calcul (15) alimentées électriquement par une entrée électrique (16) avec ses connexions d'entrée (17, 18) raccordées à une batterie. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, la batterie utilisée est la batterie de 30 démarrage du véhicule concerné. L'unité de commande (14) comprend, une première sortie électrique (19) ou sortie de commande de l'embrayage électromagnétique du compresseur (modèles de compresseurs disposant d'un embrayage électromagnétique) raccordée au compresseur, et une deuxième sortie électrique (20) dite sortie de commande de l'électrovanne de régulation interne du compresseur, une troisième sortie électrique (21) dite sortie de commande de l'électrovanne (9) ainsi qu'une quatrième sortie électrique (22) dite sortie de commande de l'électrovanne (10). L'unité de calcul (15) comprend, une première entrée électrique (23) dite entrée de mesure du signal émis par le capteur pression (11), une deuxième entrée électrique (24) dite entrée de mesure du signal émis par le capteur pression (12), une troisième entrée électrique (25) dite entrée de mesure du signal émis par le débitmètre (13), et dans une forme de réalisation préférée de l'invention une sortie USB (26) destinée à être raccordée à un ordinateur de type PC. Le procédé destiné à mettre en oeuvre le dispositif de l'invention est illustré à la figure 2 sous la référence (27). Selon le procédé de l'invention, après avoir chargé le circuit d'une quantité déterminée de fluide réfrigérant, on vérifie le bon fonctionnement du clapet de refoulement du compresseur, le bon fonctionnement de l'électrovanne de régulation, ainsi que le bon fonctionnement des clapets d'aspiration et d'échappement, et ce par comparaison avec des valeurs déterminées. Après ces opérations, il est visualisé le résultat du diagnostic, à savoir une visualisation du fonctionnement correct du compresseur ou une visualisation du fonctionnement incorrect du compresseur. Ce procédé de diagnostic comprend ainsi les différentes étapes suivantes : * Première étape (28, 29) pour vérifier le fonctionnement du clapet de 25 refoulement qui consiste: - à déterminer par mesure de pressions (28), l'étanchéité du clapet de refoulement du compresseur par la charge d'une quantité prédéfinie de fluide réfrigérant par le côté haute pression du compresseur isolé du côté basse pression du compresseur dont la pression a été préétablie à o bar. La mesure 30 se fait par mesure d'une valeur de pression statique en sortie de compresseur et en entrée de compresseur pendant une durée déterminée et mémorisée. - puis à faire la comparaison (29) des valeurs de pressions relevées dans le cadre de la première étape, avec des valeurs de pressions prédéfinies. * Deuxième étape (30, 31), pour vérifier le débit le fonctionnement de l'électrovanne de régulation, le compresseur étant placé dans différentes conditions de cylindrée minimum puis maximum, qui consiste : - par multiples mesures (30) d'une valeur de débit, de vérifier du bon fonctionnement de l'électrovanne de régulation interne de pression du compresseur (modèles équipés) alors que celle-ci est pilotée par le dispositif de diagnostic. La mesure se faisant pendant une durée prédéfinie et mémorisée ; - puis à faire la comparaison (31) des multiples valeurs de débits 10 relevées avec des valeurs de référence mémorisées prédéfinies. * Troisième étape (32, 33) pour vérifier la pression dynamique en sortie et en entrée de compresseur, et notamment du bon fonctionnement de l'étanchéité du clapet d'aspiration, qui consiste, - par multiples mesures (32) de pressions de l'étanchéité des clapets 15 d'aspiration et d'échappement internes du compresseur. - puis faire la comparaison (33) des multiples valeurs de pressions et de débits relevées avec des valeurs de pressions prédéfinies. * Quatrième étape (34) qui consiste à traiter les résultats des comparaisons issues respectivement des étapes précédentes, afin de fournir 20 des informations sur l'état de fonctionnement du compresseur. Avantageusement, cette quatrième étape (34) donne l'une des informations suivantes : - Fonctionnement correct du compresseur si la totalité des résultats issus des opérations de comparaison des première (28, 29), deuxième (30, 25 31)) et troisième (32, 33) étapes se révèlent être positifs. - Fonctionnement incorrect du compresseur si un ou plusieurs des résultats issus des opérations de comparaison des première (28, 29), deuxième (30, 31)) et troisième (32, 33) étapes opérations se révèlent être négatifs. 30 Dans une forme de réalisation de l'invention, le dispositif comprend des moyens indicateurs propres à donner les informations suivantes : - Fonctionnement correct du compresseur, grâce à un voyant (36) ; Fonctionnement incorrect du compresseur, grâce à un voyant (37) ; - Fonctionnement correct du dispositif (1), grâce à un voyant (38). Bien entendu le dispositif de diagnostic (1) peut aussi comprendre des boutons de commande et notamment un bouton de validation (41), un bouton (42) permettant l'arrêt du déroulement du diagnostic, et peut comprendre une navigation au sein des différentes fonctions de paramétrage du dispositif, à l'aide de boutons de navigation (39, 40). Bien entendu l'alimentation du dispositif peut être une alimentation autonome ou celle du véhicule. Ajoutons qu'il est possible d'utiliser une électrovanne proportionnelle à la place de deux électrovannes, ou d'orifice calibré et une électrovanne. REVENDICATIONS1. Dispositif (1) de diagnostic destiné à contrôler l'état de fonctionnement d'un compresseur de climatisation d'air d'un habitacle de véhicule, utilisant un fluide réfrigérant, caractérisé en ce qu'il est destiné à se substituer à la boucle de climatisation d'air. 2. Dispositif (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une boucle de test (2) et un circuit électronique (3) ainsi qu'une 10 visualisation (36, 37) de l'état du compresseur, 3. Dispositif (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la boucle de test (2) comprend deux tuyaux (4, 5) de raccordement au compresseur, deux valves de service (6, 7) de raccordement à une station de charge/décharge en fluide réfrigérant, un réservoir (8) de fluide réfrigérant, 15 deux électrovannes (9, 10), deux capteurs de pression (11, 13) du liquide réfrigérant, et un débitmètre (12) 4. Dispositif (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que circuit électronique (3) comprend une unité de commande (14) et une unité de calcul (15) alimentées électriquement. 20 5. Dispositif (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce l'unité de commande (14) comprend, une première sortie électrique (19) dite sortie de commande de l'embrayage électromagnétique du compresseur (modèles de compresseurs disposant d'un embrayage électromagnétique) raccordée au compresseur, et une deuxième sortie électrique (20) dite sortie 25 de commande de l'électrovanne de régulation interne du compresseur, une troisième sortie électrique (21) dite sortie de commande de l'électrovanne (9) ainsi qu'une quatrième sortie électrique (22) dite sortie de commande de l'électrovanne (10). 6. Dispositif (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce 30 que l'unité de calcul (15) comprend, une première entrée électrique (23) dite entrée de mesure du signal émis par le capteur pression (11), une deuxième entrée électrique (24) dite entrée de mesure du signal émis par le capteur pression (12), une troisième entrée électrique (25) dite entrée de mesure du signal émis par le débitmètre (13). 7. Dispositif (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'unité de calcul (15) comprend une sortie USB (26) destinée à être raccordée à un ordinateur de type PC, 8. Dispositif (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'unité de commande (14) comprend de liaisons filaires destinées à la commande de l'embrayage (19) et de l'électrovanne de régulation interne (20) du compresseur à tester, ainsi qu'à la commande des électrovannes (9, 10) de la boucle de test (2). 9. Dispositif (1) selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'unité de commande (15) comprend des liaisons filaires destinées à l'acquisition et au traitement des signaux émis par les capteurs de pression (11, 13) et de débit de réfrigérant (12), 10. Dispositif (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'unité de commande (15) comprend des liaisons filaires destinées à 15 l'échange de données au format USB (26) avec un ordinateur de type PC. 11. Procédé (27) de diagnostic d'un compresseur de climatisation d'air d'un habitacle de véhicule de véhicule utilisant un fluide réfrigérant, caractérisé en ce qu'il comprend les opérations suivantes : * Première étape (28, 29) pour vérifier le fonctionnement du clapet de 20 refoulement qui consiste: - à déterminer par mesure de pressions (28), l'étanchéité du clapet de refoulement du compresseur par la charge d'une quantité prédéfinie de fluide réfrigérant par le côté haute pression du compresseur isolé du côté basse pression du compresseur dont la pression a été préétablie à 0 bar. La mesure 25 se fait par mesure d'une valeur de pression statique en sortie de compresseur et en entrée de compresseur pendant une durée déterminée et mémorisée. puis à faire la comparaison (29) des valeurs de pressions relevées dans le cadre de la première étape, avec des valeurs de pressions prédéfinies. * Deuxième étape (30, 31), pour vérifier le débit le fonctionnement de 30 l'électrovanne de régulation, le compresseur étant placé dans différentes conditions de cylindrée minimum puis maximum, qui consiste, - par multiples mesures (30) d'une valeur de débit, de vérifier du bon fonctionnement de l'électrovanne de régulation interne de pression ducompresseur (modèles équipés) alors que celle-ci est pilotée par le dispositif de diagnostic. La mesure se faisant pendant une durée prédéfinie et mémorisée ; - puis à faire la comparaison (31) des multiples valeurs de débits 5 relevées avec des valeurs de référence mémorisées prédéfinies. * Troisième étape (32, 33) pour vérifier la pression dynamique en sortie et en entrée de compresseur, et notamment du bon fonctionnement de l'étanchéité du clapet d'aspiration, qui consiste, par multiples mesures (32) de pressions de l'étanchéité des clapets 10 d'aspiration et d'échappement internes du compresseur. - puis faire la comparaison (33) des multiples valeurs de pressions et de débits relevées avec des valeurs de pressions prédéfinies. * Quatrième étape (34) qui consiste à traiter les résultats des comparaisons issues respectivement des étapes précédentes, afin de fournir 15 des informations sur l'état de fonctionnement du compresseur.