Brevet FR3033626A1 — publié le 20160916

DISPOSITIF DE COMMANDE D'UN SYSTÈME DE VENTILATION, À FONCTION D'AMPLIFICATION DU DÉBIT MAXIMAL L'invention concerne les systèmes de ventilation, et plus précisément les dispositifs de commande manuelle qui permettent à des usagers de commander manuellement le fonctionnement de tels systèmes de ventilation. On entend ici par « système de ventilation » un équipement électrique comprenant au moins un pulseur, comportant une volute (ou équivalent) et un 1 o moteur électrique entraînant des pâles ou une hélice, et des moyens d'alimentation électrique du moteur électrique. On notera que l'invention concerne aussi bien les systèmes de ventilation indépendants qui sont chargés de fournir de l'air pulsé selon un débit variable, que les systèmes de ventilation faisant partie d'installations de 15 chauffage/climatisation, éventuellement de véhicules. Le débit d'air délivré par certains systèmes de ventilation est commandé par un dispositif de commande qui fait éventuellement partie d'une interface homme/machine de commande. Ce dispositif de commande est plus précisément chargé de commander des moyens d'alimentation 20 électrique du système de ventilation, et comprend à cet effet un organe de commande qui est propre, lorsqu'il est actionné sélectivement par un usager, à définir une valeur d'un paramètre électrique que les moyens d'alimentation électrique doivent fournir au système de ventilation. Le paramètre électrique peut, par exemple, être une tension ou un courant. Par ailleurs, la valeur du 25 paramètre électrique est comprise entre une valeur nulle et une valeur extrémale qui correspond à un débit d'air extrémal du système de ventilation. Dans certains cas, la valeur extrémale, qui correspond à une position extrémale de l'organe de commande, induit des bruits de ventilation de forte intensité qui sont parfois considérés comme gênants par certains usagers. 30 Cela résulte généralement du fait que le moteur du système de ventilation est surdimensionné afin de fournir un débit d'air extrémal adapté aux climats les plus extrêmes et d'augmenter sa durée de vie. 3033626 2 L'invention a donc notamment pour but d'améliorer la situation. Elle propose notamment à cet effet un dispositif de commande, destiné à commander des moyens d'alimentation électrique d'un système de ventilation, et comprenant un organe de commande propre, en cas 5 d'actionnement sélectif par un usager, à définir une valeur d'un paramètre électrique que les moyens d'alimentation électrique doivent fournir au système de ventilation. Ce dispositif de commande se caractérise par le fait : - que son organe de commande est agencé pour définir la valeur (du paramètre électrique) entre une valeur nulle et une valeur maximale correspondant à un débit d'air maximal du système de ventilation, et - qu'il comprend des moyens de commande auxiliaires propres, en cas d'actionnement par l'usager, à définir une valeur extrémale du paramètre électrique, supérieure à la valeur maximale et correspondant à un débit d'air extrémal du système de ventilation, supérieur au débit d'air maximal. Ainsi, le système de ventilation peut être utilisé la plupart du temps dans une plage de débits d'air dans laquelle il n'induit pas de bruits de ventilation de forte intensité lorsqu'il est commandé par l'organe de commande (y compris dans sa position maximale), et ce n'est que lorsqu'il est volontairement commandé par les moyens de commande auxiliaires qu'il délivre un débit d'air extrémal. Le dispositif de commande selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - ses moyens de commande auxiliaires peuvent être propres à définir la valeur extrémale lorsque son organe de commande est placé par actionnement dans un état dans lequel il définit la valeur maximale ; - ses moyens de commande auxiliaires peuvent être propres, en cas d'actionnement par l'usager, à faire croître la valeur (du paramètre électrique) entre les valeurs maximale et extrémale dans un premier intervalle de temps prédéfini ; - ses moyens de commande auxiliaires peuvent être propres à faire 3033626 3 décroître la valeur (du paramètre électrique) entre les valeurs extrémale et maximale dans un second intervalle de temps prédéfini ; > ses moyens de commande auxiliaires peuvent être propres à faire décroître la valeur (du paramètre électrique) entre les valeurs extrémale 5 et maximale dans un deuxième intervalle de temps prédéfini en cas de nouvel actionnement par l'usager ; > en variante ses moyens de commande auxiliaires peuvent être propres à faire décroître automatiquement la valeur (du paramètre électrique) entre les valeurs extrémale et maximale dans un deuxième intervalle de 1 o temps prédéfini à la fin d'un troisième intervalle de temps, prédéfini et ayant débuté lors de l'actionnement par l'usager ; - son organe de commande peut être de type rotatif ; - ses moyens de commande auxiliaires peuvent comprendre un bouton. L'invention propose également une interface homme/machine, 15 destinée à commander une installation de chauffage/climatisation comprenant un système de ventilation, et comprenant un dispositif de commande du type de celui présenté ci-avant. L'invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant une installation de chauffage/climatisation, 20 comportant un système de ventilation, et une interface homme/machine du type de celle présentée ci-avant. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels: 25 la figure 1 illustre schématiquement et fonctionnellement une installation de chauffage/climatisation comprenant un système de ventilation et couplée à une interface homme/machine comprenant un exemple de réalisation d'un dispositif de commande selon l'invention, la figure 2 illustre schématiquement au sein d'un diagramme un exemple 30 de courbe d'évolution du débit d'air, délivré par un système de ventilation, en fonction de la tension d'alimentation de ce dernier, et la figure 3 illustre schématiquement au sein d'un diagramme un exemple 3033626 4 de courbe d'évolution temporelle de la tension d'alimentation d'un système de ventilation en cas d'actionnement des moyens de commande auxiliaires du dispositif de commande selon l'invention. L'invention a notamment pour but de proposer un dispositif de 5 commande DC destiné à commander des moyens d'alimentation électrique MA d'un système de ventilation SV. Dans ce qui suit, on considère, à titre d'exemple non limitatif, que le système de ventilation SV fait partie d'une installation de chauffage/climatisation IC. Mais le système de ventilation SV pourrait être un 1 o équipement exclusivement dédié à la ventilation. Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que l'installation de chauffage/climatisation IC est destinée à faire partie d'un véhicule automobile, comme par exemple une voiture. Mais l'invention n'est pas limitée à cette application. Elle concerne en effet tout 15 système, installation ou bâtiment comprenant au moins une installation de chauffage/climatisation ou seulement au moins un système de ventilation. Ainsi, elle concerne tout type de véhicule (terrestre, maritime (ou fluvial), ou aérien), toute installation (y compris de type industriel), et tout bâtiment ou local. 20 On a schématiquement, fonctionnellement et très partiellement représenté sur la figure 1 une installation de chauffage/climatisation IC comprenant un système de ventilation SV et commandée par une interface homme/machine IH équipée d'un exemple de réalisation d'un dispositif de commande DC selon l'invention. Ce dernier (DC) est chargé de commander le 25 système de ventilation SV. On notera que lorsque le système de ventilation SV est un équipement indépendant, il est directement connecté à un dispositif de commande DC qui constitue à lui seul une interface homme/machine. Par exemple, l'installation (de chauffage/climatisation) IC comprend une boucle chaude (ou boucle de chauffage), pour le chauffage de l'air 30 destiné à l'habitacle d'un véhicule, et une boucle froide (ou boucle de climatisation), pour le refroidissement de l'air destiné à cet habitacle. La boucle froide est alimentée en air par le système de ventilation SV. L'air qui alimente le système de ventilation SV est issu de l'extérieur (via une 3033626 5 première entrée) et/ou de l'intérieur de l'habitacle (air recirculé - via une seconde entrée). La répartition de cet air est par exemple contrôlée par un volet d'admission. La position de ce volet d'admission dépend du type d'air qui a été choisi par un usager (ici un passager) au moyen de l'un des organes 5 de commande 01 de l'interface homme/machine IH. Les autres organes de commande 01 peuvent, par exemple, être dédiés à la fonction climatisation et aux fonctions de dégivrage du pare-brise et de la lunette arrière. Le mode de fonctionnement de l'installation IC est commandé par un usager (ici un passager) au moyen d'un autre organe de commande 02 de la l'interface homme/machine IH. On notera que dans l'exemple non limitatif illustré sur la figure 1, l'interface homme/machine IH comprend encore un autre organe de commande 03 qui permet à un usager (ici un passager) de commander les positions respectives de volets contrôlant l'accès à des sorties d'air 15 débouchant dans différentes parties de l'habitacle du véhicule. Chaque organe de commande Oj (ici j = 1 à 3) de l'interface homme/machine IH est couplé indirectement à des moyens de contrôle de l'installation IC, qui sont chargés de contrôler les fonctionnements des différents éléments constituants les boucles froide et chaude, ainsi que les 20 positions des différents volets (par exemple au moyen de tringles ou de câbles). Le système de ventilation SV comprend notamment un pulseur électrique comportant une volute (ou équivalent) et un moteur électrique qui est alimenté électriquement par des moyens d'alimentation électrique MA qui 25 sont contrôlés par le dispositif (de commande) DC. Ces moyens d'alimentation électrique MA comprennent des composants électriques ou électroniques qui sont alimentés en courant, ici, par le circuit d'alimentation électrique du véhicule. Le débit d'air fourni par le pulseur électrique du système de ventilation 30 SV dépend du niveau de puissance choisi par le passager au moyen du dispositif de commande DC selon l'invention. Chaque niveau de puissance correspond à une valeur d'un paramètre électrique que les moyens d'alimentation électrique MA doivent fournir au système de ventilation SV. Par 3033626 6 exemple, ce paramètre électrique est une tension électrique. Mais il pourrait également s'agir d'un réglage d'un rapport cyclique dans le cas d'un moteur électrique sans balais du pulseur. Cette valeur du paramètre électrique est comprise entre une valeur 5 nulle V1, qui correspond à un débit d'air nul du système de ventilation SV, et une valeur extrémale Vext, qui correspond à un débit d'air extrémal de xt du système de ventilation SV. Par exemple, le moteur du système de ventilation SV est surdimensionné afin de fournir un débit d'air extrémal de xt qui est adapté aux 10 climats les plus extrêmes et d'augmenter sa durée de vie. Comme illustré sur la figure 1, un dispositif (de commande) DC, selon l'invention, comprend au moins un organe de commande OC et des moyens de commande auxiliaires MC. L'organe de commande OC est propre, lorsqu'il est actionné 15 sélectivement par un usager (ici un passager), à définir une valeur du paramètre électrique que les moyens d'alimentation électrique MA doivent fournir au système de ventilation SV. Cette valeur du paramètre électrique est comprise entre la valeur nulle V1 et une valeur maximale V5 = Vmax, qui correspond à un débit d'air maximal dmax du système de ventilation SV et qui 20 est strictement inférieure à la valeur extrémale Vext. A titre d'exemple purement illustratif, la valeur maximale Vmax peut être égale à 10 V et la valeur extrémale Vext peut être égale à 13,5 V. L'organe de commande OC est donc chargé de commander une plage de valeurs [V1, Vmax] du paramètre électrique qui correspond à une 25 plage de débits d'air [0, dmax] délivrés par le système de ventilation SV. Cette plage de débits d'air [0, dmax] est par exemple une plage qui n'induit pas de bruit de ventilation gênant dans l'habitacle du véhicule. Comme illustré non limitativement sur la figure 1, l'organe de commande OC peut être de type rotatif. Mais cela n'est pas obligatoire. En 30 effet, il pourrait être de type translatif (comme par exemple une réglette) ou bien de type digital (ou sensitif), ou encore de boutons poussoir de type « + et/ou -» respectivement pour augmenter et réduire la vitesse de ventilation. Lorsque l'organe de commande OC est de type rotatif, il peut 3033626 7 comporter une pièce d'actionnement montée à rotation autour d'un axe pour permettre la sélection de différentes positions Pk correspondant respectivement à différentes valeurs Vk. Dans l'exemple illustré non limitativement sur la figure 1, k peut prendre des valeurs comprise entre 1 et 5 5, avec V5 = Vmax. Mais le nombre de positions Pk que peut prendre l'organe de commande OC peut être différent de cinq, dès lors qu'il est supérieur ou égal à trois. On a schématiquement illustré sur la figure 2, au sein d'un diagramme, un exemple de courbe d'évolution du débit d'air, délivré par le 1 o système de ventilation SV, en fonction de la tension d'alimentation V qui alimente le moteur électrique de ce dernier (SV) via les moyens d'alimentation électrique MA. Cet exemple est adapté aux cinq positions P1 à P5 que peut prendre l'organe de commande OC de la figure 1, et qui sont respectivement associées aux cinq tensions d'alimentation V1 à V5 (= Vmax). 15 Les moyens de commande auxiliaires MC sont propres, lorsqu'ils sont actionnés par l'usager, à définir la valeur extrémale Vext du paramètre électrique, qui est supérieure à la valeur maximale Vmax et qui correspond au débit d'air extrémal de xt du système de ventilation SV. Les moyens de commande auxiliaires MC sont donc chargés de commander la valeur Vext du 20 paramètre électrique qui correspond au débit d'air extrémal de xt délivré par le système de ventilation SV. Ils permettent ainsi à l'usager de sélectionner une fonction d'amplification (ou « boost ») du débit d'air maximal dmax. Cette fonction d'amplification peut induire un bruit de ventilation gênant dans l'habitacle du véhicule, et dans ce cas c'est en connaissance de cause que 25 l'usager l'utilise temporairement (en effectuant un double actionnement de l'organe de commande OC et des moyens de commande auxiliaires MC). Comme illustré non limitativement sur la figure 1, les moyens de commande auxiliaires MC peuvent notamment comporter un bouton, éventuellement de type poussoir. Mais cela n'est pas obligatoire. En effet, ils 30 pourraient comporter une touche digitale (ou sensitive), par exemple. On notera que dans l'exemple non limitatif illustré sur la figure 1, les moyens de commande auxiliaires MC sont dissociés de l'organe de commande OC. Mais cela n'est pas obligatoire. En effet, ils pourraient être 3033626 8 intégrés dans l'organe de commande OC. Pour ce faire, l'organe de commande OC pourrait, par exemple, comporter une pièce d'actionnement montée à rotation autour d'un axe pour permettre la sélection de l'une des positions Pk correspondant respectivement aux valeurs Vk (k = 1 à 5, et avec 5 V5 = Vmax) et pouvant être translatée suivant cet axe pour permettre la sélection de la fonction d'amplification correspondant à la valeur extrémale Vext- On notera également que dans une option préférentielle les moyens de commande auxiliaires MC peuvent être propres à définir la valeur la extrémale Vext seulement lorsque l'organe de commande OC est placé par actionnement dans un état (ou une position P5) dans lequel (laquelle) il définit la valeur maximale Vmax. Mais cela n'est pas obligatoire. En effet, on pourrait envisager que la valeur extrémale Vext puisse être sélectionnée par l'usager, par actionnement des moyens de commande auxiliaires MC, quel(le) que soit 15 l'état (ou la position Pk) dans lequel (laquelle) est placé l'organe de commande OC. On notera également que dans une autre option les moyens de commande auxiliaires MC peuvent être propres, lorsqu'ils sont actionnés par l'usager, à faire croître la valeur V du paramètre électrique entre les valeurs 20 maximale Vmax (ici égale à V5) et extrémale Vext dans un premier intervalle de temps 11 prédéfini. Par exemple, ce premier intervalle de temps 11 peut être compris entre environ deux secondes et environ cinq secondes. Cette croissance peut, par exemple, être sensiblement linéaire. Dans ce cas, la pente peut, par exemple, être comprise entre environ +0,5 V/s et environ +2 25 Vis. Une telle option est illustrée non limitativement dans le diagramme de la figure 3 qui comprend un exemple de courbe d'évolution temporelle de la tension d'alimentation V du système de ventilation SV en cas d'actionnement des moyens de commande auxiliaires MC du dispositif de commande DC. 30 Dans cet exemple, l'usager a commencé par sélectionner la cinquième position P5 de l'organe de commande OC, qui correspond à la valeur maximale Vmax (= V5) de la tension d'alimentation. Puis à un instant t1 l'usager décide de sélectionner la fonction d'amplification pour obtenir un 3033626 9 débit d'air extrémal de,* Il actionne donc les moyens de commande auxiliaires MC, ce qui induit l'alimentation du moteur électrique du système de ventilation SV avec une tension qui croît progressivement de la valeur maximale Vmax à la valeur extrémale Vext (permettant d'obtenir le débit d'air extrémal de) durant 5 le premier intervalle de temps 11 (défini entre t1 et t2). Dans une variante de réalisation, la fourniture de la valeur extrémale Vext pourrait être quasi-instantanée, et non pas résulter d'une croissance progressive (monotone). On notera également que dans une autre option les moyens de 10 commande auxiliaires MC peuvent être propres à faire décroître la valeur V du paramètre électrique entre les valeurs extrémale Vext et maximale Vmax dans un deuxième intervalle de temps 12 prédéfini. Par exemple, ce deuxième intervalle de temps 12 peut être compris entre environ cinq secondes et environ une minute. Cette décroissance peut, par exemple, être sensiblement 15 linéaire. Dans ce cas, la pente peut, par exemple, être comprise entre environ -0,05 V/s et environ -1 V/s. La décroissance peut être déclenchée de deux façons. Dans une première façon, les moyens de commande auxiliaires MC sont propres à faire décroître la valeur entre les valeurs extrémale Vext et 20 maximale Vmax dans le deuxième intervalle de temps 12 prédéfini en cas de nouvel actionnement par l'usager. Dans cette sous-option, c'est donc l'usager qui décide de l'instant où il ne veut plus du débit d'air extrémal de. Dans une seconde façon, les moyens de commande auxiliaires MC sont propres à faire décroître automatiquement la valeur entre les valeurs 25 extrémale Vext et maximale Vmax dans le deuxième intervalle de temps 12 prédéfini à la fin d'un troisième intervalle de temps 13 qui est prédéfini et qui a débuté lors de l'actionnement (des moyens de commande auxiliaires MC) par l'usager. Une telle sous-option est illustrée non limitativement dans le diagramme de la figure 3. En effet, de l'instant t2 à l'instant t3 le moteur 30 électrique du système de ventilation SV est alimenté avec la valeur extrémale Vext. Cet instant t3 est la fin du troisième intervalle de temps 13 qui a débuté à l'instant t1, lors de l'actionnement des moyens de commande auxiliaires MC par l'usager. Le troisième intervalle de temps 13 étant écoulé, les moyens de 3033626 10 commande auxiliaires MC font décroître progressivement l'alimentation du moteur électrique du système de ventilation SV de la valeur extrémale Vext à la valeur maximale Vmax durant le deuxième intervalle de temps 12 (défini entre t3 et t4). 5 Dans une variante de réalisation, le retour à la valeur maximale Vmax pourrait être quasi-instantané, et non pas résulter d'une décroissance progressive (monotone). L'invention offre plusieurs avantages, parmi lesquels : - elle permet une utilisation du système de ventilation dans une plage de 1 o débits d'air qui n'induit pas de bruit de ventilation de forte intensité lorsqu'il est commandé par l'organe de commande, et avec un débit d'air extrémal lorsqu'il est volontairement commandé par les moyens de commande auxiliaires, - elle ne nécessite pas de modification du système de ventilation, 15 - elle permet d'offrir une fonction d'amplification sans qu'il faille augmenter la puissance du système de ventilation, - elle peut être facilement intégrée dans une interface homme/machine de série. REVENDICATIONS1. Dispositif de commande (DC) pour des moyens d'alimentation électrique (MA) d'un système de ventilation (SV), ledit dispositif (DC) comprenant un organe de commande (OC) propre, en cas d'actionnement sélectif par un usager, à définir une valeur d'un paramètre électrique que lesdits moyens d'alimentation électrique (MA) doivent fournir audit système de ventilation (SV), caractérisé en ce que ledit organe de commande (OC) est la agencé pour définir ladite valeur entre une valeur nulle et une valeur maximale correspondant à un débit d'air maximal dudit système de ventilation (SV), et en ce qu'il comprend des moyens de commande auxiliaires (MC) propres, en cas d'actionnement par ledit usager, à définir une valeur extrémale dudit paramètre électrique, supérieure à ladite valeur maximale et 15 correspondant à un débit d'air extrémal dudit système de ventilation (SV), supérieur audit débit d'air maximal. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande auxiliaires (MC) sont propres à définir ladite valeur extrémale lorsque ledit organe de commande (OC) est placé par 20 actionnement dans un état dans lequel il définit ladite valeur maximale. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande auxiliaires (MC) sont propres, en cas d'actionnement par ledit usager, à faire croître ladite valeur entre lesdites valeurs maximale et extrémale dans un premier intervalle de temps prédéfini. 25 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande auxiliaires (MC) sont propres à faire décroître ladite valeur entre lesdites valeurs extrémale et maximale dans un second intervalle de temps prédéfini. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits 30 moyens de commande auxiliaires (MC) sont propres à faire décroître ladite valeur entre lesdites valeurs extrémale et maximale dans un deuxième intervalle de temps prédéfini en cas de nouvel actionnement par ledit usager. 6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits 3033626 12 moyens de commande auxiliaires (MC) sont propres à faire décroître automatiquement ladite valeur entre lesdites valeurs extrémale et maximale dans un deuxième intervalle de temps prédéfini à la fin d'un troisième intervalle de temps, prédéfini et ayant débuté lors dudit actionnement par 5 l'usager. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit organe de commande (OC) est de type rotatif. 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande auxiliaires (MC) comprennent un bouton. 9. Interface homme/machine (1H) pour une installation de chauffage/climatisation (IC) comprenant un système de ventilation (SV), caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif de commande (DC) selon l'une des revendications précédentes. 10. Véhicule comprenant une installation de chauffage/climatisation (IC) comportant un système de ventilation (SV), caractérisé en ce qu'il comprend en outre une interface homme/machine (1H) selon la revendication 9.