Brevet FR3092276A1 — publié le 20200807

Description Titre de l'invention : Procédé de maintenance préventive d'une boucle de climatisation d'un système de gestion de l'air pour véhicule automobile Domaine technique 100011 La présente invention concerne d'une manière générale les systèmes de gestion de l'air pour véhicule automobile, et en particulier ceux dotés d'une boucle de climatisation. 100021 Elle vise en particulier un procédé de maintenance préventive d'une telle boucle de climatisation. Technique antérieure [0003] De manière connue, un véhicule automobile comprend un système de gestion de l'air au sein de l'habitacle du véhicule afin d'assurer le confort des passagers du véhicule automobile. Désigné généralement sous l'acronyme HVAC (pour Heating, Ventilation and Air-Conditioning en langue anglaise se traduisant par chauffage, ventilation et climatisation), il permet notamment de contrôler la température de l'air au sein de l'habitable du véhicule. [0004] Le système HVAC comporte notamment une boucle de climatisation destinée à refroidir l'air de l'habitacle du véhicule automobile. [0005] Parcouru par un fluide frigorigène soumis à des changements d'état successifs (de liquide vers gaz et inversement), cette boucle de climatisation comprend classiquement un compresseur, un condenseur, un détendeur ainsi qu'un évaporateur. [0006] Entraîné généralement par le moteur du véhicule par l'intermédiaire d'un système d'accouplement sélectif telle qu'une poulie à embrayage piloté, le compresseur comprime le fluide frigorigène à l'état gazeux et le refoule sous haute pression et haute température vers l'entrée du condenseur. [0007] Associé à un premier groupe moto-ventilateur (ou pulseur) aspirant de l'air extérieur au véhicule, le condenseur constitue un échangeur thermique destiné à provoquer la condensation et le sous-refroidissement du fluide frigorigène arrivant de la sortie du compresseur à l'état gazeux sous haute pression et haute température. [0008] Cette condensation du fluide frigorigène se produit grâce à l'échange de calories s'effectuant avec l'air extérieur ventilé traversant ce condenseur et qui se réchauffe. [0009] Le détendeur permet, par un abaissement brusque de la pression et de sa température, de vaporiser partiellement le fluide frigorigène provenant de la sortie du condenseur à l'état liquide sous-refroidi. Il permet également de réguler le débit du fluide frigorigène dans le circuit. 2 100101 Associé à un second groupe moto-ventilateur aspirant l'air extérieur et/ou recirculé (ou recyclé) de l'habitacle, l'évaporateur constitue également un échangeur thermique destiné à provoquer la vaporisation complète et la surchauffe du fluide frigorigène arrivant de la sortie du détendeur majoritairement à l'état liquide sous basse pression et basse température. [0011] Cette vaporisation du fluide frigorigène se produit grâce à l'échange de calories s'effectuant avec l'air traversant cet évaporateur et qui se refroidi avant d'être renvoyé vers l'habitacle. [0012] Lorsqu'elle n'est pas dc type réversible, la boucle de climatisation est utilisée uniquement en période estivale pour refroidir l'habitacle du véhicule durant les fortes chaleurs. [0013] Cette absence prolongée d'utilisation peut entraincr l'encrassement et le grippage du compresseur qui risque de se détériorer lors de son redémarrage l'année suivante. Exposé de l'invention [0014] La présente invention vise donc à améliorer la situation. [0015] Elle propose à cet effet un procédé dc maintenance préventive d'une boucle de clima- tisation d'un système de gestion de l'air pour habitacle de véhicule automobile, parcourue par un fluide frigorigène et comportant un compresseur, un condenseur, un détendeur ainsi qu'un évaporateur configure pour permettre un échange thermique antre ledit fluide frigorigène et un flux d'air ventilé par un groupe moto-ventilateur, caractérisé en ce qu'il comporte une étape de détermination dc l'intervalle dc temps écoulé depuis le dernier arrêt dc la boucle de climatisation, et une étape d'actionncment de ladite boucle de climatisation pendant un cycle de maintenance d'une durée prédéterminée et étant défini par une température de consigne et une vitesse de rotation du groupe moto-ventilateur données, ladite étape d'actionnetnent étant mise en oeuvre lorsque ledit intervalle de temps est supérieur à une période seuil prédéterminée et sous réserve que l'ensemble des conditions dc déclenchement de ladite boucle de climatisation soient réunies. [0016] Le lancement de tels cycles de maintenance de la boucle de climatisation permet dc garantir un fonctionnement minimum et régulier du compresseur et d'assurer ainsi sa lubrification (l'huile assurant cette lubrification étant véhiculée par le fluide frigorigène). [0017] Le procédé selon l'invention réduit les risques de détérioration ou de grippage du compresseur et prolonge ainsi considérablement sa durée de vie. [0018] Selon des caractéristiques préférées dudit procédé de maintenance préventive selon l'invention, prises seules ou en combinaison : ladite période seuil est comprise entre 15 et 45 jours ; 3 la durée dudit cycle de maintenance est comprise entre 1 et 10 minutes ; ladite vitesse de rotation du groupe moto-ventilateur est comprise entre 0 et 10% de sa vitesse maximale ; ladite température de consigne est inférieure ou égale à 17°C ; l'une des conditions de déclenchement de ladite boucle de climatisation porte sur l'état du moteur thermique dudit véhicule qui doit être en fonctionnement ; l'une des conditions de déclenchement de ladite boucle de climatisation porte sur la température évaporateur qui doit être supérieure ou égale à une température seuil ; ladite température seuil est comprise entre 2 et 5°C ; la dernière condition de déclenchement consiste en la validation par l'un des passagers dudit véhicule du lancement d'un dit cycle de maintenance en réponse à une proposition émise sous la forme d'un message visuel et/ou sonore dès lors que l'ensemble des autres conditions de déclenchement dc la boucle dc climatisation sont réunies ; et/ou lors d'un cycle de maintenance, la majorité du flux d'air froid sortant dc l'évaporateur est contrainte, par l'intermédiaire d'un volet de mixage positionné dc manière adéquate, de traverser un dispositif chauffant avant de déboucher dans l'habitacle. Brève description des dessins [0019] L'exposé de l'invention sera maintenant poursuivi par la description détaillée d'un exemple dc réalisation, donnée ci-après à titre illustratif mais non limitatif en référence aux dessins annexés, sur lesquels : [0020[ [fig.1] est une vue schématique d'un système 1-1VAC de gestion de l'air pour habitacle de véhicule automobile comportant une boucle dc climatisation parcourue par un fluide frigorigène ; et [0021[ [f ig.2] représente un organigramme du procédé de maintenance préventive de la boucle de climatisation selon l'invention. Description détaillée 100221 Destiné à être installé dans le compartiment moteur d'un véhicule automobile, le système HVAC de gestion de l'air 1 illustré schématiquement sur la figure 1 comporte notamment une boucle de climatisation 20 dans laquelle circule en circuit fermé un fluide frigorigène (par exemple un HEC, un autre réfrigérant fluoré ou du dioxyde de carbone) et comprenant un compresseur, un condenseur, un détendeur (ces éléments n'étant pas présents sur cette ligure afin de faciliter la lecture), un éva- poratcur 21 ainsi que deux groupes moto-ventilateur (seul le groupe moto-ventilateur 22 associé à l'évaporateur 21 étant représenté). [0023] Le groupe moto-ventilateur 22 est alimenté en air extérieur AL et/ou en air recirculé (ou recyclé) A' par un volet d'alimentation 2. L'air extérieur AL provient d'un premier conduit 3 débouchant à l'extérieur du véhicule tandis que l'air recyclé A' est issu de l'habitacle via un second conduit 4. [0024] Le débit d'air fourni par le groupe moto-ventilateur 22 dépend du niveau de puissance qui a été automatiquement calculé par le calculateur du module de pilotage (non représenté) gérant le fonctionnement du système HVAC 1, ou bien choisi (et éventuellement programmé) par un passager du véhicule au moyen d'un organe de commande ménagé sur une façade de contrôle reliée au module de pilotage et implantée dans l'habitacle, par exemple au niveau la planche de bord. [0025] Les proportions d'air extérieur et d'air recirculé qui alimentent le groupe moto- ventilateur 21 dépendent de la position du volet d'alimentation 2 contrôlée par le calculateur. [0026] Le flux d'air issu du groupe moto-ventilateur 22 traverse l'évaporateur 21 de la boucle de climatisation 20 dont la sortie est couplée à un conduit 6 qui débouche sur un volet de mixage 7 séparant cc flux d'air en deux de manière à ce qu'une partie de celui-ci traverse un dispositif chauffant 8 avant d'être transmise sous forme réchauffée dans une chambre de mixage 9, tandis que l'autre partie est directement transmise dans cette chambre de mixage 9. [0027] Le dispositif chauffant 8 comporte un ou plusieurs moyens de chauffage tels que par exemple un aérotherme et/ou un radiateur à résistances électriques. [0028] La chambre de mixage 9 constitue une zone de mélange de flux d'air chaud et froid dont les proportions sont contrôlées par le volet de mixage 7 dans le but de réguler la température de l'air destiné à alimenter l'habitacle. [0029] La sortie de cette chambre de mixage 9 est reliée à des conduits destinés à alimenter des buses d'aération 10, 11, 12 débouchant respectivement sur la façade de la planche de bord du véhicule, sur la face supérieure de cette celle-ci à proximité du pare-brise, et sous cette dernière au niveau du plancher. [0030] L'accès à ces conduits est contrôlé par des volets d'admission 13 (ici au nombre de deux) généralement couplés entre eux par une cinématique qui est par exemple mue par un ou deux rnicromoteurs. Les positions respectives de ces volets d'admission 13 dépendent des buses d'aération au niveau desquelles un passager du véhicule souhaite que l'air traité, issu système HVAC 1, soit délivré. [0031] Ces buses d'aération 10, 11, 12 peuvent être sélectionnées par le passager au moyen d'un ou plusieurs organes de commande ménagés sur la façade de contrôle du module de pilotage. [0032] Le système HVAC de gestion de l'air 1 comporte également un capteur de tem- pérature 14 apte à mesurer la température du flux d'air en entrée de l'évaporateur 21, et qui sera désignée dans la suite de cette description sous le terme « température évaporateur ». [0033] Le module de pilotage, constitué de préférence par le boîtier de servitude intelligent (BSI) du véhicule, comporte un calculateur doté d'un ou de plusieurs microprocesseurs interconnectés, ainsi qu'un module mémoire comprenant de la mémoire non volatile de type EEPROM ou FLASH ainsi que de la mémoire volatile. [0034] La mémoire non volatile stocke un processus de maintenance préventive de la boucle de climatisation 20 du système HVAC 1, dont l'organigramme est représenté sur la figure 2. [0035] L'ensemble des informations contenues dans cette mémoire non volatile peut être mis à jour par des moyens de communication ou des moyens de lecture d'un support de données. [0036] On va maintenant décrire en détails et à l'appui de l'organigramme de la figure 2, les différentes étapes du procédé de maintenance préventive de la boucle de climatisation 20 d'un véhicule selon l'invention, mis en oeuvre automatiquement de manière périodique selon une période prédéterminée comprise de préférence entre 24 et 72 heures. [0037] Tel qu'illustré sur cette figure 2, la première étape 100 de cc procédé consiste à dé- terminer l'intervalle de temps At écoulé depuis le dernier arrêt de la boucle de climatisation 20. [0038] Le procédé va ensuite vérifier si cet intervalle de temps écoulé est supérieur à une période seuil prédéterminée Ts comprise avantageusement entre 15 et 45 jours et égale de préférence à 30 jours (étape 200). [0039] Dans la négative, le processus estime que l'intervalle de temps depuis lequel la boucle de climatisation (et en particulier son compresseur) n'a pas tournée n'est pas assez conséquent pour nécessiter le lancement d'un cycle de maintenance préventive et il s'arrête. [0040] A contrario, si cet intervalle de temps écoulé dépasse cette période seuil Ts, le module de pilotage va considérer que le lancement d'un cycle de maintenance préventive s'avère nécessaire et va alors vérifier au cours de l'étape suivante 300 si la situation d'espèce remplit l'ensemble des conditions de déclenchement d'un tel cycle de maintenance de la boucle de climatisation, ici au nombre de deux. [0041] La première condition porte sur l'état du moteur thermique du véhicule qui doit être en fonctionnement. [0042] La seconde condition concerne la température évaporateur qui doit être supérieure ou égale à une température seuil prédéterminée en dessous de laquelle l'air traversant 6 l'évaporateur 21 risquerait de geler au contact des ailettes de cet évaporateur et serait susceptible de l'endommager. [0043] Cette température seuil sera avantageusement fixée à 3°C mais en variante elle pourrait être choisie sur une plage dc température comprise entre 2 et 5°C. [0044] Dans le cas de figure où l'ensemble des conditions de déclenchement sont réunies, le processus actionne automatiquement la boucle de climatisation 20 pendant un cycle de fonctionnement d'une durée prédéterminée et étant défini par une température de consigne et une vitesse dc rotation du groupe moto-ventilateur 22 données (étape 400). [0045] La température de consigne sera choisie préférentiellement inférieure ou égale à 17°C et avantageusement égale à la température la plus basse sélectionnable (par exemple, 14 °C), de sorte à s'assurer que l'ensemble des éléments de cette boucle de climatisation (et en particulier son compresseur) fonctionnent durant toute la durée du cycle de maintenance. [0046] La vitesse de rotation du groupe moto-ventilateur 22 sera comprise de préférence entre 0 et 10% dc sa vitesse maximale et avantageusement égale à 1% de cette même vitesse maximale, de sorte que le fonctionnement de ce groupe moto-ventilateur soit quasiment imperceptible pour les passagers du véhicule. [0047] La durée de cc cycle de maintenance préventive sera choisie de préférence entre 1 et minutes et avantageusement égale à 5 minutes. [0048] Par ailleurs et afin que l'air froid généré par la boucle de climatisation 20 ne soit pas ressenti par les passagers du véhicule, le volet de mixage 7 sera positionné durant le cycle de maintenance de sorte que la majorité (avantageusement, un pourcentage compris entre 90 et 100%) du flux d'air froid sortant de l'évaporateur 21 par le conduit 6 soit dirigée vers le dispositif chauffant 8. [0049] Si l'ensemble des conditions de déclenchement du cycle de maintenance préventive ne sont pas réunies, le processus effectuera de nouveau cette étape de vérification 300 au terme d'un délai d'attente prédéfini DA, compris par exemple entre une minute et une heure. [0050] Selon des variantes de réalisation du procédé selon l'invention, les conditions de dé- clenchement du cycle de maintenance peuvent être différentes. [0051] Ainsi, en plus des deux conditions exposées ci-avant, on peut prévoir d'autres conditions supplémentaires dépendant par exemple de la situation géographique (position GPS du véhicule, altitude, etc...) ou météorologique (pluie, neige, etc...). [0052] Par ailleurs, la condition portant sur l'état du moteur thermique du véhicule sera sans objet dans le cas d'un véhicule de type électrique ou hybride dont le compresseur de la boucle de climatisation n'est pas couplé à un moteur thermique. [0053] On peut également prévoir comme dernière condition de déclenchement, la va- lidation par l'un des passagers du véhicule du lancement d'un tel cycle de maintenance 7 par l'actionnement d'un organe de commande ménagé sur la façade de contrôle du véhicule en réponse à une proposition émise sous la forme d'un message visuel et/ou sonore par le module de pilotage dès lors que l'ensemble des autres conditions de déclenchement de la boucle de climatisation 20 sont réunies. [0054] D'une manière générale, on rappelle que la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites et représentées, mais englobe toute variante d'exécution à la portée de l'homme du métier. 8