Brevet FR3025880A1 — publié le 20160318

Procédé de détermination de l'état de fonctionnement d'un système de climatisation d'un véhicule automobile. L'invention a pour domaine technique la commande d'un système de climatisation pour véhicule automobile. En mode automatique, le système de climatisation gère lui-même l'atteinte de la température de consigne demandée par l'utilisateur, en agissant notamment et de manière autonome sur la force de ventilation. Cette gestion permet de fournir à l'usager un confort optimal (ou le moins dégradé) à chaque instant. Toutefois, lorsqu'il s'agit de réchauffer l'habitacle, l'air n'est pas soufflé s'il n'est pas assez chaud afin d'éviter une sensation d'air froid à l'usager. Une fois une température minimale atteinte, l'air est progressivement soufflé pour atteindre au mieux la température de consigne. Par ailleurs, selon les conditions de températures intérieure et extérieure, le système détermine lui-même les évents employés afin de souffler l'air dans l'habitacle, notamment au niveau du pare-brise, de la tête, du corps ou des pieds du ou des occupants. En cas d'ensoleillement, le système de climatisation peut également réduire la température de consigne afin de conserver le même état de confort demandé par l'usager, la température de consigne et l'apport calorique de l'ensoleillement se combinant afin de s'approcher de la consigne initiale de l'utilisateur. Enfin, en cas de pollution détectée à l'extérieur, le système peut déclencher lui-même le recyclage d'air, fonction aussi utilisée pour accélérer l'atteinte de la température ou le désembuage. L'ensemble de ces comportements automatiques sont observés par l'utilisateur via l'allumage et l'extension automatique des témoins des boutons correspondants en façade, ou des indicateurs de l'écran tactile de l'ordinateur de bord. Cependant rien n'explique clairement ces comportements à l'utilisateur, qui de fait, peut trouver ces comportements suspects, étranges. L'utilisateur peut alors estimer mieux contrôler la climatisation que le système (avec in fine une atteinte du confort 3025880 2 dégradé) ou penser que son système est défaillant et le rapporter en concession, ce qui occasionnera des frais. Il existe donc un besoin pour un procédé de détermination de l'état de fonctionnement d'un système de climatisation d'un véhicule 5 automobile qui soit apte à informer l'utilisateur en temps réel du fonctionnement dudit système. L'invention a pour objet un procédé de détermination de l'état de fonctionnement d'un système de climatisation d'un véhicule automobile muni d'au moins un dispositif d'affichage, dans lequel on 10 estime la mesure de la température de l'habitacle, la consigne de température de l'utilisateur, la température de l'air soufflé et la température limite de soufflage. Le procédé comprend les étapes suivantes : On détermine si le système de climatisation est en marche, 15 si tel est le cas, on détermine si la température de l'air soufflé est inférieure à la température limite de soufflage, si tel est le cas, on détermine que le système de climatisation se trouve dans un état de débit réduit, si tel n'est pas le cas, on détermine que le système de 20 climatisation se trouve dans un état de débit normal, on affiche l'état de fonctionnement déterminé du système de climatisation sur le dispositif d'affichage. Lorsque le système de climatisation est dans un état de débit normal, on peut déterminer si la température de l'habitacle est égale à 25 la température de consigne de climatisation, si tel est le cas, on peut déterminer que le système de climatisation est dans un état de fonctionnement de maintien de la température, si tel n'est pas le cas, on peut déterminer si la température de 30 l'habitacle est inférieure à la température de consigne de climatisation, si tel est le cas, on peut déterminer que le système de climatisation est dans un état de fonctionnement de chauffage, si on a déterminé que la température de l'habitacle n'est pas inférieure à la température de consigne de climatisation, on peut 3025880 3 déterminer que le système de climatisation est dans un état de fonctionnement de refroidissement. Lorsque le système de climatisation se trouve dans un mode de chauffage ou de refroidissement, on peut déterminer si la variable 5 d'état de mode économique est égale à la valeur d'activation, si tel est le cas, on peut déterminer que le système de climatisation se trouve respectivement, dans un état de fonctionnement de chauffage ou de refroidissement en mode économique. Lorsque le système de climatisation est dans un état de débit 10 normal, on peut déterminer si un capteur extérieur de qualité d'air indique un air pollué, si tel est le cas, on peut déterminer que le système de climatisation est dans un état de fonctionnement de recyclage forcé. Lorsque le système de climatisation est dans un état de débit 15 normal, on peut déterminer si le véhicule est soumis à un ensoleillement supérieur à un seuil prédéfini, si tel est le cas, on peut déterminer que le système de climatisation est dans un état de fonctionnement de refroidissement augmenté pour contrebalancer l'effet de l'ensoleillement. 20 Lorsque le système de climatisation est dans un état de débit normal, on peut déterminer si le recyclage est en marche, et on peut déterminer la valeur de la variable d'embuage en fonction des valeurs de température et d'humidité, intérieures et extérieures au véhicule, 25 si le recyclage est en marche, on peut déterminer si la variable d'embuage est supérieure à une première limite de décision de la variable d'embuage, si tel est le cas, on peut déterminer que le système de climatisation sort de l'état de fonctionnement de recyclage, 30 si le recyclage n'est pas en marche, on peut déterminer si la variable d'embuage est supérieure à une deuxième limite de décision de la variable d'embuage, 3025880 4 si tel est le cas, on peut déterminer que le système de climatisation passe dans un état de fonctionnement de dégivrage et/ou désembuage. Lorsque le système de climatisation est dans un état de débit 5 normal, on peut déterminer si le compresseur est en marche, si tel est le cas, on peut déterminer que le système de climatisation est dans un état de fonctionnement de refroidissement de l'air soufflé. On peut déporter l'affichage de l'état de fonctionnement déterminé du système de climatisation sur un dispositif d'affichage 10 déporté par rapport au dispositif d'affichage du véhicule, notamment un téléphone intelligent. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et faite en référence aux dessins 15 annexés sur lesquels : - la figure 1 illustre différents messages d'information liés aux états de fonctionnement d'un système de climatisation d'un véhicule automobile, et - la figure 2 illustre les principales étapes du procédé de 20 détermination de l'état de fonctionnement d'un système de climatisation d'un véhicule automobile. Certaines informations relatives au système de climatisation sont déjà disponibles dans le véhicule. Il est alors possible d'en faire la synthèse afin d'informer l'utilisateur via une interface homme 25 machine (acronyme IHM) dédiée et des messages associés à des pictogrammes, permettant d'illustrer le comportement de la climatisation. A ces messages, s'ajoute une animation dynamique indiquant l'écart entre la température intérieure et la température de consigne. Cette animation a pour intérêt de montrer visuellement à 30 l'utilisateur l'écart entre sa demande et la température actuelle. Dans la mesure où il est difficile d'estimer correctement le temps qu'il faudra pour atteindre la consigne de température, il est préféré une illustration dynamique visuelle de l'écart entre la consigne et la température réelle à l'instar d'une distance à parcourir, à une 3025880 5 indication sous forme de texte du temps restant pour atteindre la consigne. Par rapport à un véhicule actuel, le procédé de détermination décrit ci-après peut être installé par une simple mise à jour logicielle, 5 sans modification du matériel existant. Un mode de réalisation alternatif, décrit également plus loin, permet d'installer le procédé de détermination dans un véhicule dépourvu de moyens matériels d'affichage adaptés. La figure 1 illustre différents messages visuels permettant 10 d'informer rapidement un occupant du véhicule de l'état de fonctionnement du système de climatisation. Sur la figure 1, on peut voir un message de préchauffage à cause d'un air trop froid pour être soufflé, référencé 1, un message de chauffage, référencé 2, un message de maintien : cible de température 15 atteinte, référencé 3, un message de refroidissement, référencé 4, un message d'augmentation du refroidissement à cause d'un fort ensoleillement détecté, référencé 5, un message de filtrage automatique à cause de pollution détectée, référencé 6, un message de chauffage en mode Eco référencé 7, un message de fin de recyclage 20 référencé 8, un message de dégivrage ou désembuage automatique référencé 9 et un message de dégivrage ou désembuage automatique avec fonctionnement du refroidissement référencé 10. Du point de vue matériel, le procédé de détermination de l'état de fonctionnement d'un système de climatisation d'un véhicule 25 automobile dispose des informations et mesures recueillies par les différents capteurs et moyens d'estimation du véhicule. Toutefois, le procédé de détermination comprend des étapes de détermination de sorte à être autonome vis-à-vis de la connaissance des différents états et commandes du système de climatisation du véhicule en fonction des 30 conditions de fonctionnement et d'environnement du véhicule. En particulier, le procédé de détermination reçoit la mesure de la température de l'habitacle Thab, de la température de réglage de la climatisation (autrement dit la consigne de température de 3025880 6 l'utilisateur) Tcli, de la température de l'air soufflé Taer et de la température limite de soufflage Tblo. Le procédé de détermination dispose également d'autres valeurs provenant d' équipements auxiliaires au système de 5 climatisation. Le procédé de détermination emploie ces valeurs pour déterminer d'autres états du système de climatisation, en fonction de leur disponibilité. Ces valeurs comprennent l'écart entre la température cible et la température de consigne ErrT, la valeur de la variable d'ensoleillement Vsun, variable d'embuage Visi, la première 10 limite Liml et la deuxième limite Lim2 de décision de la variable d'embuage Visi, la valeur de la variable d'état de la climatisation C1iS, la valeur de la variable d'état de l'Eco-mode EcoS, la valeur de la variable d'état du compresseur ComS, la valeur de la variable d'état de recyclage RecS, et la valeur de la variable d'état du capteur de 15 qualité d'air (acronyme anglais « Air Quality Sensor ») AqsS. La température cible correspond en régulation de climatisation à la température de confort dans l'habitacle qui est cohérente avec la consigne affichée sur le tableau de commande de la climatisation par le client. 20 Les valeurs des variables d'état sont généralement des valeurs booléennes pouvant prendre deux états selon l'état de fonctionnement du dispositif associé ou la comparaison d'une valeur mesurée à un seuil ou à une consigne. En fonction des mesures disponibles, le procédé détermine 25 ensuite l'état de fonctionnement du système de climatisation. Les principales étapes du procédé de détermination de l'état de fonctionnement d'un système de climatisation d'un véhicule automobile sont illustrées par la figure 2 et décrites ci-après Le procédé débute par une première étape 11 au cours de 30 laquelle on détermine si le système de climatisation est en marche par l'intermédiaire de la valeur de la variable d'état de la climatisation Clis. 3025880 7 Si tel n'est pas le cas, le procédé se termine à l'étape 12 au cours de laquelle on affiche un message indiquant que le système de climatisation est arrêté. Si, à l'étape 11, on a déterminé que le système de climatisation 5 est en marche, le procédé se poursuit à une étape 13 au cours de laquelle on détermine si la température de l'air soufflé Taer est inférieure à la température limite de soufflage Tblo. Si tel est le cas, le procédé se poursuit à une étape 14 au cours de laquelle on conclut que le système de climatisation se trouve dans 10 un état de débit réduit suivie d'une étape 15 au cours de laquelle on affiche le message 1 de préchauffage à cause d'un air trop froid pour être soufflé. Si, à l'étape 13, on a déterminé que la température de l'air soufflé Taer n'est pas inférieure à la température limite de soufflage 15 Tblo, le procédé se poursuit à une étape 16 au cours de laquelle on conclut que le système de climatisation se trouve dans un état de débit normal suivie d'une étape 17 au cours de laquelle on détermine si la température de l'habitacle Thab est égale à la température de consigne de climatisation Tcli. 20 Si tel est le cas, le procédé se termine à l'étape 18 au cours de laquelle on affiche le message 3 de maintien : cible de température atteinte. Si tel n'est pas le cas, le procédé se poursuit à l'étape 19 au cours de laquelle on détermine si la température de l'habitacle Thab 25 est inférieure à la température de consigne de climatisation Tcli. Si tel est le cas, le procédé se poursuit à l'étape 20 au cours de laquelle on conclut que le système de climatisation se trouve dans un mode de chauffage suivie de l'étape 21 au cours de laquelle on détermine si un éco-mode est actif par l'intermédiaire de la valeur de 30 la variable d'état de l'éco-mode EcoS. Un éco-mode ou mode économique, ou encore mode écologique est un mode de fonctionnement du véhicule dans lequel les dépenses énergétiques, et donc de carburant, sont minimisées. Cela se traduit au niveau du 3025880 8 système de climatisation par des variations plus lentes du chauffage et du refroidissement. Si tel est le cas, le procédé se poursuit à l'étape 22 au cours de laquelle on conclut que le système de climatisation est soumis à une 5 convergence lente du fait du mode éco. Le procédé se termine alors à l'étape 23 au cours de laquelle on affiche la température de consigne de climatisation Tcli et l'écart entre la température cible et la consigne de température ErrT en mode Eco accompagnés du message 7 message de chauffage en mode Eco. 10 Si on a déterminé que l'éco-mode n'est pas actif à l'étape 21, le procédé se poursuit à l'étape 24 au cours de laquelle on affiche la température de consigne de climatisation Tcli et l'écart entre la température cible et la consigne de température ErrT accompagnés du message 2 de chauffage. 15 Si on a déterminé, à l'étape 19, que la température de l'habitacle Thab n'est pas inférieure à la température de consigne de climatisation Tcli, le procédé se poursuit à l'étape 25 au cours de laquelle on conclut que le système de climatisation se trouve dans un mode de refroidissement, suivie de l'étape 26 au cours de laquelle on 20 détermine si l'éco-mode est actif par l'intermédiaire de la valeur de la variable d'état de l'éco-mode EcoS. Si tel est le cas, on conclut que le système de climatisation est soumis à une convergence lente du fait du mode éco à l'étape 28 et le procédé se termine à l'étape 29 au cours de laquelle on affiche la 25 température de consigne de climatisation Tcli et l'écart entre la température cible et la consigne de température ErrT en mode Eco accompagnés du message 7 de chauffage en mode Eco ainsi que d'une mention supplémentaire « eco ». Si on a déterminé que l'éco-mode n'est pas actif à l'étape 26, le procédé se poursuit à l'étape 27 au 30 cours de laquelle on affiche la température de consigne de climatisation Tcli et l'écart entre la température cible et la consigne de température ErrT accompagnés du message 4 de refroidissement. A l'issue de l'étape 16, les étapes 31, 33, 36 et 43 sont réalisées en parallèle de l'étape 17. Ces étapes permettent de 3025880 9 déterminer d'autres états du système de climatisation dont l'utilisateur doit être informé. L'homme du métier comprendra que les différents états du système de climatisation sont soit complémentaires, soit exclusifs, de sorte que l'affichage de deux messages contradictoires ne 5 peut survenir. Au cours d'une étape 31, on détermine si un capteur extérieur de qualité d'air indique un air pollué au travers de la valeur de la variable d'état AqsS. Si tel est le cas, le procédé se termine à l'étape 32 au cours de laquelle on affiche le message 6 de filtrage automatique 10 à cause de pollution détectée indiquant que le système de climatisation fonctionne en mode recyclage forcé car une pollution extérieure a été détectée. Si tel n'est pas le cas, l'affichage en cours n'est pas modifié. Au cours d'une étape 33, on détermine si le véhicule est soumis 15 à un ensoleillement supérieur à un seuil prédéfini par l'intermédiaire de la valeur de la variable d'ensoleillement Vsun. Si tel est le cas, le procédé se poursuit par une étape 34 au cours de laquelle on conclut que le système de climatisation doit augmenter son refroidissement pour contrebalancer l'effet de l'ensoleillement. Le procédé termine à 20 l'étape 35 au cours de laquelle on affiche la température de consigne de climatisation Tcli et l'écart entre la température cible et la consigne de température ErrT en mode soleil accompagnés du message 5 d'augmentation du refroidissement à cause d'un fort ensoleillement détecté. 25 Si tel on a déterminé à l'étape 33, que le véhicule n'est pas soumis à un ensoleillement supérieur à un seuil prédéfini, l'affichage en cours n'est pas modifié. Au cours d'une étape 36, on détermine si le recyclage est en marche par l'intermédiaire de la valeur de la variable d'état de 30 recyclage RecS. Si tel est le cas, le procédé se poursuit à l'étape 37 au cours de laquelle on détermine si la variable d'embuage Visi est supérieure à une première limite Liml de décision de la variable d'embuage. Si tel est le cas, le procédé se poursuit à l'étape 38 au cours de laquelle on conclut que le système de climatisation doit 3025880 10 mettre fin au mode de recyclage. Le procédé se termine alors à l'étape 39, au cours de laquelle on affiche le message 8 de fin de recyclage. Si on a déterminé que la variable d'embuage Visi n'est pas supérieure à la première limite Liml de décision de la variable 5 d'embuage à l'étape 37, alors l'affichage en cours n'est pas modifié. Si on a déterminé au cours de l'étape 36, que le recyclage n'était pas en marche, le procédé se poursuit à l'étape 40 au cours de laquelle on détermine si la variable d'embuage Visi est supérieure à une deuxième limite Lim2 de décision de la variable d'embuage. Si tel 10 est le cas, le procédé se poursuit à l'étape 41 au cours de laquelle on conclut que le système de climatisation doit passer en mode de dégivrage et/ou désembuage. Le procédé se termine alors à l'étape 42, au cours de laquelle on affiche le message 9 de dégivrage ou désembuage automatique. Si on a déterminé que la variable d'embuage 15 Visi n'est pas supérieure à la deuxième limite Lim2 de décision de la variable d'embuage à l'étape 40, alors l'affichage en cours n'est pas modifié. La variable d'embuage Visi traduit le risque d'apparition de buée sur les vitres du véhicule. La variable d'embuage Visi et les deux limites Liml et Lim2 sont déterminées de façon empirique en fonction 20 du volume de l'habitacle, de l'humidité intérieure et extérieure ainsi que de la température intérieure. Au cours d'une étape 43, on détermine si le compresseur est en marche, par l'intermédiaire de la valeur de la variable d'état du compresseur ComS. Si tel est le cas, le procédé se termine à l'étape 44 25 au cours de laquelle on affiche, en complément du message affiché, une mention que le refroidissement de l'air soufflé est en fonctionnement. Une telle mention est présente sous la forme d'un symbole « A/C » (acronyme anglais pour « Air Conditioning », air climatisé en français) dans le message 10 basé sur le message 9 de 30 dégivrage ou désembuage automatique. Il est à noter également que d'une manière similaire à l'élaboration du message 10 à partir du message 9, la mention que le refroidissement est en fonctionnement peut être affichée en complément de n'importe lequel des messages de fonctionnement référencés 1 à 10. 3025880 11 Si à l'étape 43, on a déterminé si le compresseur n'est pas en marche, l'affichage en cours n'est pas modifié. Le procédé est répété en boucle, de sorte que les répétitions soient espacées d'une durée inférieure ou similaire à la durée minimale 5 de mise à jour des données employées, de sorte que le traitement soit réalisé en temps réel. Le procédé de détermination est exécuté dans l'ordinateur de bord du véhicule, ou dans un dispositif déporté comprenant des capacités d'affichage et de traitement des données. Dans ce dernier 10 cas, un exemple de dispositif déporté est un téléphone intelligent (« Smartphone » en langue anglaise) relié au réseau de données du véhicule (Réseau CAN) par un adaptateur (« Dongle » en langue anglaise) apte à transmettre des données sans fil, notamment par bluetooth ou wifi. 15 L'adaptateur envoie les données définies plus haut et utilisées par le procédé vers le téléphone intelligent qui sert alors d'affichage en temps réel, soit secondaire, soit principal, de la climatisation. L'avantage réside dans l'usage du téléphone intelligent comme une extension du système de climatisation. Un tel mode de réalisation 20 présente également l'avantage de permettre l'utilisation du procédé de détermination illustré par la figure 2 dans des véhicules possédant les données nécessaires mais dépourvus d'un point de vue matériel, d'un affichage adapté (écran trop petit ou non adapté), ou d'un ordinateur de bord apte à recevoir ou mettre en oeuvre le procédé de 25 détermination. Le téléphone intelligent reçoit alors en temps réel toutes les données et exécute le procédé de détermination décrit ci-dessus et illustré par la figure 2. Le procédé de détermination est compris dans un programme apte à être exécuté par le téléphone intelligent, telle qu'une application dédiée. L'écran du smartphone sert 30 alors d'extension à l'affichage de l'ordinateur de bord du véhicule ainsi qu'au système de climatisation via l'application dédiée. Une telle application est notamment conçue pour être compatible avec l'usage en conduite afin de limiter la distraction au maximum. REVENDICATIONS1. Procédé de détermination de l'état de fonctionnement d'un système de climatisation d'un véhicule automobile muni d'au moins un dispositif d'affichage, dans lequel on estime la mesure de la température de l'habitacle, la consigne de température de l'utilisateur, la température de l'air soufflé et la température limite de soufflage, le procédé étant caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes suivantes : on détermine si le système de climatisation est en marche, si tel est le cas, on détermine si la température de l'air soufflé est inférieure à la température limite de soufflage, si tel est le cas, on détermine que le système de climatisation se trouve dans un état de débit réduit, si tel n'est pas le cas, on détermine que le système de climatisation se trouve dans un état de débit normal, on affiche l'état de fonctionnement déterminé du système de climatisation sur le dispositif d'affichage. 2 Procédé selon la revendication 1, dans lequel, lorsque le système de climatisation est dans un état de débit normal, on détermine si la température de l'habitacle est égale à la température de consigne de climatisation, si tel est le cas, on détermine que le système de climatisation est dans un état de fonctionnement de maintien de la température, si tel n'est pas le cas, on détermine si la température de l'habitacle est inférieure à la température de consigne de climatisation, si tel est le cas, on détermine que le système de climatisation est dans un état de fonctionnement de chauffage, si on a déterminé que la température de l'habitacle n'est pas inférieure à la température de consigne de climatisation, on détermine que le système de climatisation est dans un état de fonctionnement de refroidissement. 3 Procédé selon la revendication 2, dans lequel, lorsque le système de climatisation se trouve dans un mode de chauffage ou de 3025880 13 refroidissement, on détermine si la variable d'état de mode économique est égale à la valeur d'activation, si tel est le cas, on détermine que le système de climatisation se trouve respectivement, dans un état de fonctionnement de chauffage ou de refroidissement en 5 mode économique. 4 Procédé selon la revendication 1, dans lequel, lorsque le système de climatisation est dans un état de débit normal, on détermine si un capteur extérieur de qualité d'air indique un air pollué, si tel est le cas, on détermine que le système de climatisation est dans 10 un état de fonctionnement de recyclage forcé. 5 Procédé selon la revendication 1, dans lequel, lorsque le système de climatisation est dans un état de débit normal, on détermine si le véhicule est soumis à un ensoleillement supérieur à un seuil prédéfini, 15 si tel est le cas, on détermine que le système de climatisation est dans un état de fonctionnement de refroidissement augmenté pour contrebalancer l'effet de l'ensoleillement. 6 Procédé selon la revendication 1, dans lequel, lorsque le système de climatisation est dans un état de débit normal, on 20 détermine si le recyclage est en marche, et on détermine la valeur de la variable d'embuage en fonction des valeurs de température et d'humidité, intérieures et extérieures au véhicule, si le recyclage est en marche, on détermine si la variable 25 d'embuage est supérieure à une première limite de décision de la variable d'embuage, si tel est le cas, on détermine que le système de climatisation sort de l'état de fonctionnement de recyclage, si le recyclage n'est pas en marche, on détermine si la variable 30 d'embuage est supérieure à une deuxième limite de décision de la variable d'embuage, si tel est le cas, on détermine que le système de climatisation passe dans un état de fonctionnement de dégivrage et/ou désembuage. 3025880 14 7 Procédé selon la revendication 1, dans lequel, lorsque le système de climatisation est dans un état de débit normal, on détermine si le compresseur est en marche, si tel est le cas, on détermine que le système de climatisation est dans un état de 5 fonctionnement de refroidissement de l'air soufflé. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on déporte l'affichage de l'état de fonctionnement déterminé du système de climatisation sur un dispositif d'affichage déporté par rapport au dispositif d'affichage du 10 véhicule, notamment un téléphone intelligent.