EP2595824A1 - Dispositif et procédé de chauffage pour l'habitacle d'un véhicule automobile - Google Patents

Dispositif et procédé de chauffage pour l'habitacle d'un véhicule automobile

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Publication number
EP2595824A1
EP2595824A1 EP11743111.4A EP11743111A EP2595824A1 EP 2595824 A1 EP2595824 A1 EP 2595824A1 EP 11743111 A EP11743111 A EP 11743111A EP 2595824 A1 EP2595824 A1 EP 2595824A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
branch
loop
heating
fluid
flow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11743111.4A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Ludovic Lefebvre
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PSA Automobiles SA
Original Assignee
Peugeot Citroen Automobiles SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Peugeot Citroen Automobiles SA filed Critical Peugeot Citroen Automobiles SA
Publication of EP2595824A1 publication Critical patent/EP2595824A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00357—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles
    • B60H1/00385—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for vehicles having an electrical drive, e.g. hybrid or fuel cell
    • B60H1/004—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for vehicles having an electrical drive, e.g. hybrid or fuel cell for vehicles having a combustion engine and electric drive means, e.g. hybrid electric vehicles
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    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00007—Combined heating, ventilating, or cooling devices
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
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    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00878—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
    • B60H1/00885—Controlling the flow of heating or cooling liquid, e.g. valves or pumps
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    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
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    • B60H1/02—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived from the propulsion plant
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    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
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    • B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
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    • B60W2710/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2710/0688—Engine temperature
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Definitions

  • the invention relates to a device and a heating method for the passenger compartment of a motor vehicle, which device uses for this purpose a liquid circulation of a coolant.
  • the invention is more particularly, but not exclusively, intended for so-called hybrid vehicles which comprise two powertrain units, one electric and the other internal combustion.
  • the heating of the passenger compartment of a motor vehicle comprising a liquid-cooled internal combustion engine is produced by the circulation of a coolant for cooling said motor in a so-called heating circuit. comprising an air-water heat exchanger, or air heater, for heating the air entering the passenger compartment.
  • a heating circuit comprising an air-water heat exchanger, or air heater, for heating the air entering the passenger compartment.
  • the heat of the heat engine is transmitted to the coolant which transmits it in turn to the passenger compartment.
  • this heating device is not effective when the heat engine is not in operation or it has not been solicited long enough at sufficient power.
  • auxiliary heating means for example in the form of an electrical resistance, which means can heat the heat transfer fluid when the engine has not not yet reached its operating temperature.
  • auxiliary heating means consume energy and the problem arises more particularly for hybrid vehicles. Indeed, the engine of these vehicles is solicited less often and at lower powers. The auxiliary heating means are therefore requested more often to maintain the comfort of the passenger compartment, particularly in cold outdoor temperature situation.
  • the circulation of the coolant is generally provided by a mechanical pump which is driven by the engine. When the latter is not in operation, it is also necessary to ensure this circulation of the fluid by auxiliary means, for example, using an electric pump. The additional energy consumption of the heating and auxiliary circulation means of the heat transfer fluid then reduces the vehicle's autonomy in purely electric operation. There is therefore a need for a heating fluid heating device of the passenger compartment of a motor vehicle fast and low energy consumption and remains effective when the heat transmitted by the heat engine to the heat transfer fluid is not sufficient.
  • FIG. 1 comprises a closed hydraulic circuit carrying a heat transfer fluid and comprising:
  • a first loop 100, 10, 11, 12, 130 said cooling, extending, in a first branch 10, 11, from the output of the first source of heating 110 to a radiator 12 and in a second branch 130 , said return, the radiator outlet to the suction of a first pump 111, the discharge of said pump being connected to the inlet of the first source 110;
  • a second loop 200 extending from the output of the first shunt source 120 from the first branch of the first loop to the return branch 130 and comprising, in series, the auxiliary heating source 210, the pump auxiliary 211 and the heat exchanger 22 for heating the passenger compartment of the vehicle;
  • a branch 30 extending between the return branch 130 and the inlet of the second loop 200 and means 13 for regulating the distribution of flow between the return branch 130 and this branch 30 bypass, so to create a short heating loop 300.
  • the circuit makes it possible to install, according to a known arrangement of the prior art, a fourth loop 400 called motor bypass, in branch 40 of the first loop and directly joining the branch 130 return without passing through the radiator 12 or the heat exchanger 22.
  • This fourth loop is associated with means 14 for regulating the distribution of the flow between the first branch 10 of the first loop 100 and this motor bypass loop.
  • Said motor bypass loop makes it possible not to circulate the heat transfer fluid in the cooling loop 100 when the heat engine, that is to say the first heating source, has not reached its nominal operating temperature and thus to accelerate its rise in temperature.
  • Such a device makes it possible to heat the heat-transfer fluid by two heating sources 110, 210, the contribution of each of these sources being variable as a function of the adjustment of the means 13 for adjusting the flow rate between the return branch and the branch branch.
  • the heat transfer fluid is heated by the second heating source 210 and circulated by the auxiliary pump 211 in a short circulation loop 300 passing neither by the engine nor by the radiator 12.
  • This configuration reduces the volume of heat transfer fluid to heat and circulate and thus warm up the cabin more quickly while consuming less energy at the auxiliary means
  • the cooling loop 100 can act as a bypass loop of the heating loop.
  • check valves must be installed on one or more branches of the circuit, which increases the pressure losses, so the consumption of auxiliary traffic means, harms the reliability of the device and increases its cost and mass .
  • the object of the invention is to solve these disadvantages of the prior art by proposing a device having substantially the same functionalities as this prior device, offering the possibility of creating a short heating loop but being of increased reliability, more effective for use the heat of the fluid when the engine is not operating but hot, all economically and adding a reduced mass, the latter parameter being particularly important for the autonomy and performance of a hybrid vehicle.
  • the invention proposes a heating / cooling device, in particular for a motor vehicle, comprising a closed hydraulic circuit carrying a heat transfer fluid, this circuit comprising:
  • a first circuit loop referred to as a cooling circuit, comprising:
  • a second heating loop derived from the first loop and comprising:
  • a first branch putting in hydraulic communication in series, in the fluid circulation direction, on a first section, the output of the first heating source and the input, the second heating source and then the inlet of the exchanger on a second section,
  • distribution of the heating flow controlled by the temperature of the coolant capable of modifying the distribution of the heat transfer fluid flow between the second and the third branch;
  • the first cooling loop is not affected by the heating flow distribution means, which means allow the creation of a short heating loop.
  • the reliability of the circuit vis-à-vis the risks engine overheating is restored. Circumventing the short loop through the cooling loop is avoided without including a check valve.
  • the short-loop operation when the heat engine is hot but not in operation is more efficient, avoiding any parasitic traffic passing through the radiator.
  • the circulation of the fluid can be effected by thermosiphon
  • the circuit advantageously comprises main acceleration means placed on one of the branches of the first loop and auxiliary accelerating means placed preferably on the second section of the first branch of the second loop between the second heating source and the inlet of the exchanger.
  • the invention can be implemented according to several advantageous embodiments, described below, which the skilled person will consider individually or in any technically operative combination.
  • the heating flow distribution means are controlled by the temperature of the fluid at the outlet of the exchanger.
  • the measurement of the temperature of the fluid at the outlet of the exchanger integrates the thermal conditions of the passenger compartment and the outside temperature. This solution will therefore be more advantageous for autonomous operation of said flow distribution means without electronic control thereof.
  • the heating flow distribution means are controlled by the fluid temperature in the first branch of the second loop upstream of the second heating source.
  • This configuration allows control as a function of the temperature of the fluid at the output of the engine and improves the energy efficiency of the heating control, by taking advantage of the effect of the thermal inertia of the motor.
  • the heating flow distribution means are controlled by the temperature of the fluid in the first branch of the second loop downstream of the second heating source. This temperature is much less sensitive to the thermal conditions of the passenger compartment which, for certain modes of operation or regulation, may have advantages.
  • the circuit comprises:
  • cooling flow distribution controlled by the temperature of the coolant, able to change the flow distribution between the first branch of the first loop and the motor branch branch,
  • the second branch of the second loop being connected to the motor branch branch upstream of the connection thereof with the second branch of the first loop.
  • the device of the invention is compatible with the insertion of such a motor bypass loop, which can be advantageously used to reduce the mass added by this circuit.
  • the third branch of the second loop is constituted by a portion of the motor branch branch.
  • the heating flow distribution means are constituted by a thermostatic valve placed in the motor branch branch between the junctions of this branch with the second branch of the second loop and with the second branch of the first loop. .
  • the heating flow distribution means consist of a thermostatic valve placed in the motor branch branch between the junctions of this branch with the second branch of the second loop and with the second branch. of the first loop, which valve is actuated by a thermostat placed in the first section of the first branch of the second loop.
  • the third branch is connected to the first section of the first branch of the second loop, between the first and the second heating source.
  • This embodiment makes it possible, under certain conditions, to control the flow rate in the second loop, for example, by controlling the auxiliary accelerating means, independently of the main acceleration means when the device is provided with such means of acceleration .
  • the heating flow distribution means are constituted by a thermostatic distributor / distributor placed at the outlet of the heat exchanger at the junction between the second and third branches of the second loop.
  • the short-loop operation is active as long as the coolant is not at a sufficient temperature, that the first heating source, that is to say the engine, is in operation or not.
  • the fluid leaving the engine is directed towards the motor bypass branch involving a reduction of the flow rate in the internal cooling circuit of the engine and is not influenced by the heat exchange with the passenger compartment at the exchanger.
  • This operation is favorable to a rapid rise in temperature of the engine when it starts cold, combined with a rapid rise in temperature in the passenger compartment thanks to the short loop.
  • the heating flow distribution means are constituted by a thermostatic distributor / distributor placed at the junction between the second and third branches of the second loop and whose thermosensitive element is subjected to flow of fluid in the second section of the first branch of the second loop at the entrance of the exchanger.
  • the heating flow distribution means are constituted by a thermostatic distributor placed at the junction between the first section of the first branch and the third branch of the second loop upstream of the second heating source.
  • thermosensitive element of the distributor can be subjected to the flow of fluid at the outlet of said first source.
  • these different embodiments can be implemented from solenoid valves providing the same functions as the distributors, distributors, valves and independent thermostatic flaps, which solenoid valves can be controlled according to one or more measurements of temperature practiced at several points of the different heat transfer fluid circulation loops or integrated with the heating sources, with the means for distributing the flow rate of the heat transfer fluid or with the means for accelerating this flow rate.
  • the invention according to any of its embodiments will be particularly suitable for constituting the heating / cooling circuit of a hybrid motor vehicle, adapted to be connected to an electrical distribution network, in which the first heating source is formed by the internal cooling circuit of an internal combustion engine and the second heating source by electrical means associated with auxiliary means of acceleration also electric.
  • the invention also relates to a method for preheating such a vehicle, which method comprises a first step of establishing a heat transfer fluid circulation limited to the second loop by the auxiliary accelerating means and heating the heat transfer fluid to the second loop. using the second heating source when the vehicle is connected to the electrical distribution network and its powertrains are stopped so as to preheat the passenger compartment of the vehicle.
  • this preheating process comprises a second step restoring a circulation of the coolant in the first loop by the auxiliary accelerating means and heating the heat transfer fluid with the second heating source when the vehicle is connected to the electrical distribution network and its powertrains are at stopping so as to preheat the engine of the vehicle.
  • FIGS. 1 to 13 in which:
  • FIG. 1 shows the hydraulic diagram of a cooling heating device for a hybrid vehicle according to the prior art
  • FIG. 2 is an exemplary embodiment of a hybrid heating cooling hydraulic diagram for a hybrid vehicle according to the invention
  • FIG. 3 shows a particular embodiment of a hydraulic circuit diagram of a cooling heating circuit adapted to a hybrid vehicle, comprising an engine bypass loop in the cooling circuit;
  • FIG. 4 shows an alternative embodiment of a hydraulic diagram of a cooling circuit according to an embodiment of the invention
  • FIGS. 5 to 10 show schematically in section and in profile embodiments of a short heating loop starting from the engine of a motor vehicle, FIGS. 5A to 10A show the same embodiments in a configuration without training. a short loop;
  • FIG. 11 shows in section and in profile an independent thermostatic distributor / distributor adapted as heating rate distribution means in different embodiments of the invention
  • FIG. 12 is a front and side sectional view of an independent thermostatic valve adapted as a means for distributing the heating flow rate for one embodiment of the invention. corresponding FIG. 10, FIG. 12A in "short loop" configuration and FIG. 12C in an alternative configuration;
  • FIG. 13 shows, according to a graph, an example of an evolution of the temperature of the heat transfer fluid in a heating / cooling circuit according to various embodiments of the invention in comparison with the prior art.
  • a heating / cooling circuit adapted to a hybrid motor vehicle comprises a single branch 130, said return, on which are connected the different loops 100, 200, 300, 400 of fluid circulation coolant.
  • This configuration is a priori advantageous in terms of mass and ease of installation.
  • the short heating loop 300 used to heat the passenger compartment of the vehicle by the electric auxiliary heating means 210, 211 when the heat engine is not in operation, is obtained by deriving all or part of the heat transfer fluid flow of the return branch 130 to reinject it into the heating loop.
  • the electric pump 211 forces the fluid into the exchanger 22, which fluid, after passing through said exchanger, joins the return leg 130 by a branch junction 135 on the one of its sections 132, then joins the means 13 for distributing the heating flow. There, all or part of the flow is directed to the return circuit 133 of the heat engine 150 and another part to a branch 30 where the fluid joined by a branch junction 230 the input branch 20 in the second loop 200. fluid is then sucked by the auxiliary pump 211 and passes through the auxiliary heating means 210 before returning to the same cycle.
  • the auxiliary heating operates in a closed circuit in a short loop 300, which makes it possible to reduce the quantity of coolant to be heated and reduce the amount of heat transfer fluid. thermal inertia and the heat losses of the heating circuit, which no longer passes either by the heat engine 150 nor by the radiator 12. This short-loop heating configuration is therefore particularly advantageous when the heat engine is not in operation. or is still cold.
  • the heat transfer fluid can no longer circulate between the engine 150 and the radiator 12 even if the main pump 111 is in operation, that is to say even if the heat engine is running . Under these conditions, the engine is no longer cooled and may degrade very quickly.
  • This technical solution is however the simplest, the least expensive and the lightest to create a short heating loop 300 in an existing heating / cooling closed circuit.
  • the heating device places the heating flow distribution means 23 on a specific branch 231, 232 which rejoins the return branch 130 by a junction Derivation located downstream of the radiator 12.
  • the heat transfer fluid discharged by the auxiliary pump 211 passes through the exchanger 22, then, by a specific branch 231, passes through the means 23 distribution the heating flow where it is oriented, for all or part, either to the branch branch 30 which joins the input of the short loop 300, or to the return branch 130 by a branch 232 connected thereto by a junction 236 in derivation.
  • This hydraulic diagram not only allows to preheat and accelerate the rise in temperature of the passenger compartment by the formation of the short loop 300, but also makes it possible to thermally precondition the heat engine 150 and accelerate the thermal conditioning, the auxiliary pump 211 and the auxiliary heating means 210 then being in operation in both cases through the appropriate control of the means 23 for distributing the coolant flow rate.
  • This technical solution according to this embodiment, if it makes it possible to solve the problem of the operating safety of the means of distribution of the heating flow is however complex of realization, requiring connections and conduits. additional.
  • FIG. 3 according to one of its embodiments, the invention advantageously part of the short loop 400, called shunt, the cooling circuit of the engine.
  • This bypass loop is created, as in the prior art, by deriving by appropriate means 14, generally a thermostatic valve, all or part of the flow of the first loop 100 directly to the return branch 130 without passing through the radiator 12
  • the thermostatic valve 14 is sensitive to the temperature of the coolant.
  • a predetermined value for example 80 ° C.
  • the flow rate arriving in the first loop is wholly derived in a branch 40, referred to as a motor bypass, which directly joins the return branch 130 by a junction 140.
  • the heat transfer fluid is thus recirculated in the cooling circuit 110 of the heat engine 150, without being passed through the radiator 12.
  • said engine reaches its nominal operating temperature more quickly.
  • a determined value for example 100 ° C
  • the entire flow rate arriving in the first loop 100 passes through the radiator. Between these two temperatures, the flow is divided between the two loops 100, 400.
  • the return branch 231, 233 of the second loop is connected to the motor bypass branch 40 by a branch junction 240, which junction 240 is upstream of the junction 140 between the motor branch branch 40 and the branch back 130.
  • This embodiment can also be advantageously used to preheat the heat engine using the auxiliary heating means especially when it is not in operation.
  • the flow distribution means of the heating 24 are placed on a second section 41 of the motor branch branch between the junction 240 of the second loop 200 on said branch and the junction 140 of the latter on the return branch 130.
  • the distribution means of the heating flow 24 then act in a different way opening or closing more or less the hydraulic communication between the junction 240 of the second loop on the motor branch branch and the junction 140 of said branch on the return branch 130.
  • a section of the motor bypass branch 40 is used as branch branch of the second loop 200 to create the short heating loop 300.
  • the thermostatic valve 24 for distributing the heating flow rate is non-conducting
  • the coolant at the outlet of the exchanger joins the junction 240 of the second loop 200 with the branch 40, 41 of the motor bypass branch 232 return of the second loop, then, raises the motor bypass branch 40 according to a flow 310 inverse to the nominal flow, passes through, if they pass, the means 14 for distributing the cooling flow, goes up, again according to a flow 310 inverse to the nominal flow, the first section 10 of the cooling loop 100 to the junction 120 with the heating loop 200 from which it borrows the first section 20 to return to the short loop 300.
  • This embodiment is particularly advantageous because it allows for a short heating loop with very few modifications of the heating / cooling circuit of a motor vehicle equipped with a heat engine.
  • FIGS 5 to 10 illustrate practical implementations of the embodiments shown schematically above. All these examples are presented implemented using distributors, distributors or independent thermostatic valves. Those skilled in the art will readily understand that they can be implemented with means such as controlled solenoid valves fulfilling the same functionalities as these autonomous thermostatic means.
  • the figures represent the configuration taken by the heating flow distribution means when the short heating loop is active. The box of each figure shows the alternative configuration of said means.
  • the first loop 100 has been omitted to facilitate reading. From this first loop, only the beginning of the first section 10 and the inlet section 101 in the cooling circuit to the heat engine 150 are shown, which circuit constitutes the first heating source 110. Similarly, the internal cooling circuit 160, 161, 162 the engine has been shown in a very simplified manner, this circuit being known from the prior art.
  • thermostatic devices such as valves, distributors or thermostatic distributors
  • a cartridge or bulb comprising a product or a substance, usually wax, sensitive to thermal expansion.
  • an effector generally a rod, which acts on elements such as the distribution spool of a dispenser / distributor, the plug of a valve or a valve, thus changing the passage or the path of the fluid passing through the organ.
  • This property is sought in order to achieve a gradual mixing of the heat transfer fluid from the two previously separated loops, so as not to generate an unexpected sensation of hot / cold in the passenger compartment and not to degrade the rise in temperature.
  • This cold stroke is due to the sudden arrival in the exchanger 22 of a flow of cool heat transfer fluid from the engine 150.
  • the heating flow distribution means consist of a simple thermostatic valve placed in the first section 10 of the cooling circuit and acting as a means 14 of distribution of the fluid flow to create the short cooling loop 400.
  • the heat-sensitive bulb 241 of the thermostatic valve is placed in the coolant flow at the outlet of the exchanger 22. As long as the temperature of the coolant is less than a determined value, for example between 40 ° C. and 60 ° C. the thermostatic valve is non-conducting and closes the conduit 41 corresponding to the second section of the motor branch branch.
  • the short heating loop 300 is established by the first section 40 of the motor bypass branch in which the direction of the heat transfer fluid flow 310 is inverted with respect to its nominal direction 410.
  • the circulation of the coolant in the short heating loop 300 is provided by the auxiliary accelerating means 211 and its heating by the auxiliary heating means 210 such as an electrical resistance. If the heat engine 150 is in operation, its water pump 111 brews the heat transfer fluid that can not flow in the loop 100, which accelerates the rise in temperature of said motor 150.
  • the thermostatic valve 24 becomes conductive and the heating loop integrates the cooling circuit of the heat exchanger. engine. Two cases may occur:
  • the thermal engine is in operation, in this case the flow of the fluid is also imposed by the mechanical acceleration means 111 of the engine, the direction of flow in the first section 40 of the branch of motor bypass returns to its nominal value 410 and we find a classic heating loop;
  • the mechanical acceleration means of the engine are not operative, the flow direction 310 in the first section 40 of the motor bypass branch remains contrary to its nominal direction, but the means Auxiliary acceleration 211 then aspirate, through the first section 20 of the heating loop of the heat transfer fluid in the engine cooling circuit.
  • This second configuration makes it possible to take advantage of the heat and the thermal inertia of the heat transfer fluid contained in the engine block when the latter is not operating but hot.
  • This implementation variant is particularly economical, the derivation to create the short loop being performed by conduits 40, 162, 161 internal to the engine. It does not require any major modification of the heating / cooling circuit nor the implantation of any additional duct, only the implantation of a thermostatic valve within the bypass duct 40, 41. It allows to manage easily and independently, without external control, the different versions of the heating / cooling circuit associated with the same engine according to its use, for example on exclusively thermal vehicle or hybrid vehicle. The overweight associated with the ability to create a short heating loop is low, limited to the weight of the thermostatic valve.
  • the thermostatic valve is replaced by a butterfly valve 24 'also thermostatically controlled, but the heat-sensitive cartridge 242 is placed in the flow of heat transfer fluid upstream of the exchanger 22, in the conduit 20 corresponding to the first section of the heating loop 200, closest to the engine.
  • the butterfly valve 24 ' is non-conducting and the short loop 300 is active.
  • the butterfly valve becomes conductive, integrating, as previously, the internal cooling circuit of the motor in the heating loop.
  • thermosensitive cartridge in the fluid flow at the output of the motor makes it possible to avoid parasitic hot-cold phenomena.
  • thermosensitive cartridge 242 of the butterfly valve in the flow of coolant at the outlet of the engine and upstream of the exchanger.
  • the valve can be of the type "guillotine”.
  • FIGS. 7 to 10 show alternative embodiments of the embodiment, shown in FIG. 3, comprising a branch branch 30 distinct from the motor bypass branch 40, 41 to create the short heating loop.
  • These various variants nevertheless advantageously use the motor bypass loop to form a junction 240 between the heating loop 200 and the return branch 130. They differ from each other by the nature and the position of the heating flow distribution means , in particular by the circuit section in which is placed the thermosensitive cartridge or bulb of the thermostatic organs.
  • the short heating loop can be created whether the heat engine is running or not;
  • the circulation of the heat transfer fluid can take place in the short heating loop 300 only if the auxiliary accelerating means 211 are in function whether or not the heat engine and the mechanical acceleration means 111 are in operation.
  • the short loop being isolated from the engine cooling circuit, it has no influence on the reliability of the cooling device thereof. It therefore offers a greater freedom on the technological choices selected for the means of distribution of the heating flow and on their mode of piloting.
  • the distribution of the heating flow is performed by a distributor or a thermostatic distributor 23 whose thermosensitive cartridge 234 is placed in the flow of fluid at the outlet of the exchanger 22.
  • a predetermined set temperature for example 40 to 60 °
  • the flow at the outlet of said exchanger is directed towards the conduit corresponding to the branch branch 30 directly bringing the coolant to the inlet of the auxiliary heating means 210, without going through the engine cooling circuit, creating a short heating loop.
  • the flow of fluid at the outlet of the exchanger is directed towards the duct corresponding to the return leg 233 of the heating loop and the coolant mixes with the fluid contained in the thermal motor.
  • the short loop 300 being isolated from the rest of the circuit, the auxiliary heating means 210 warm up quickly and with low energy consumption the small volume of heat transfer fluid, which is an advantage by cold temperature, when the engine is not in operation. operation.
  • the separation of the short loop 300 from the remainder of the cooling circuit 40, 41, 160, 161, 162 is maintained and the heat transfer fluid contained in the engine does not mix with the fluid contained in the short loop. , allowing a faster rise of the engine temperature to its nominal operating temperature.
  • hot / cold phenomena similar to those described for the first example of implementation 5 can occur. This behavior can be improved by allowing a small leakage flow, as mentioned above, between the bypass branch 30 and the return branch 233 of the heating loop so that the temperature of the coolant contained in the engine is involved in the sensitization thermosensitive cartridge.
  • the means 23 'of distribution of the heating flow are placed at the junction 230 between the first section 20 of the heating loop and the branch branch 30 for creating the short loop.
  • the thermosensitive cartridge 235 of the thermostatic distributor / distributor is sensitized by the fluid flow at the outlet of the heat exchanger. As long as the temperature of the coolant at the outlet of the heat exchanger 22 remains below a predetermined set point, the flow is directed in the bypass branch 30 to the input of the auxiliary heating means 210.
  • distribution 23 'of the heating flow allows, by creating a leakage flow between the first section 20 of the heating loop and the branch branch 30, to increase the influence of the temperature of the heat transfer fluid contained in the engine block on the configuration of said means.
  • This configuration, placing the distribution means at the junction 230 between the first section 20 of the heating loop and the branch branch 30 makes it possible to create the shortest short loop, the latter no longer borrowing all or part of said first section 20 of the heating loop.
  • the heating flow distribution means are constituted by a thermostatic distributor / distributor 23 "placed at the outlet of the exchanger 22 at the junction of the heating return branch 233 and the branch branch 30
  • the thermosensitive cartridge 237 of the distributor / distributor is placed in the flow of coolant at the inlet of the exchanger 22.
  • the distributor / distributor 23 "orients the flow at the outlet of the exchanger to the conduit corresponding to the branch branch 30, thereby creating the short heating loop.
  • thermosensitive cartridge of the distributor / distributor was placed in the fluid flow at the outlet of the exchanger, that is to say when the heat transfer fluid had exchanged calories with the passenger compartment, this implementation variant offers the advantage of being less sensitive to the thermal conditions of the passenger vis-à-vis the piloting of the short loop.
  • FIG. 11 is an exemplary embodiment of a three-way thermostatic distributor / distributor 500 controlled by a flow of fluid different from that passing through the switched channels 511, 512, 513.
  • Said distributor comprises a zone 510 called distribution and a zone 509 called pilot.
  • sealing means 530 are placed between the pilot zone 509 and the distribution zone 510.
  • the pilot zone 509 comprises a pilot conduit 501 through which the pilot flow passes.
  • a thermosensitive cartridge 502, enclosing a device or a substance sensitive to thermal expansion is placed in the flow of fluid passing through the control conduit 501.
  • the device or substance sensitive to thermal expansion act on a rod 503 which is held in the retracted position in the cartridge by an elastic member such as a coil spring 521.
  • the dispensing zone 510 comprises a hollow body 550 substantially cylindrical, on which pipes 511, 512, 513 are tapped.
  • the axes of a first group of ducts 512 intersect the axis of the hollow body at a determined axial position.
  • the axes of the second group of ducts 513 intersect the axis of the hollow body at an axial position different from the intersection of the axes of the first group of ducts.
  • a third group of conduits 511 intersects the axis of the hollow body at a position different from the two preceding ones and not between them.
  • Said hollow body is closed at one of its ends by a plug 551, the other end sealingly permitting the rod 503 of the thermosensitive cartridge 502.
  • the rod acts on a slide 520 capable of sliding inside the hollow body between the two axial positions of intersection of the axes of the first two groups of ducts 512, 513.
  • a slide 520 capable of sliding inside the hollow body between the two axial positions of intersection of the axes of the first two groups of ducts 512, 513.
  • the slide In a first position of the slide 520, for example when the rod 503 is retracted, the slide closes a first group of conduits 512 so that the fluid entering the hollow body 550 of the dispenser by the third group of conduits 511 is directed towards the second group of conduits 513, FIG. 11 A.
  • FIG. 11B when the fluid passing through the pilot duct 501 rises in temperature, the device or the substance contained in the thermosensitive cartridge 502 expand, act on the rod 503, oppose the action of the spring 521 and displace the spring 521; to another position of equilibrium. This action moves the spool 520 so that it obstructs the second group of ducts 513 and releases the hydraulic communication between the third group of ducts 511 and the first group 512.
  • the transition between the two configurations may be brief and the device 500 will behave as a distributor, or may be very progressive, and the device 500 will then behave as a splitter.
  • the flow of fluid arriving via the third group of conduits 511 may be divided between the first 512 and the second group 513.
  • FIG. 10 according to a final example of implementation the means of Distribution of the heating flow 23 "'are placed at the junction 230 between the first section 20 of the heating loop and the branch branch 30.
  • the thermosensitive cartridge 238 is placed in the flow of fluid in this first section 20.
  • this implementation example makes it possible, as previously, FIG. 8, to create a loop short 300 comprising a very small volume of fluid and isolated from the rest of the cooling circuit.
  • This configuration also has the advantage of better taking into account the temperature of the fluid contained in the engine cooling circuit and thus take advantage of the thermal inertia thereof by mixing the flows.
  • the thermostatic valve 23 "'acts as a mixer between the flows coming from the branch branch 30 and those coming from the motor via the duct corresponding to the first branch 20 of the heating loop. leakage must be kept between these two flows, for which purpose a special thermostatic valve is used.
  • FIG 12A shows a sectional view of the junction 230 and the thermostatic valve 23 "'when the short loop 300 is formed according to the last embodiment
  • the thermosensitive cartridge 238 acts on a rod 701 held in a retracted position in the cartridge by an elastic element such as a helical spring (not shown)
  • the rod 701 acts on a slide 702 slidable inside a substantially cylindrical hollow body 703 on which are implanted the connections 712 connected to the conduits 20, 30.
  • the slide 702 is in a position such that the flow of heat transfer fluid in the junction 230 to the auxiliary heating means 210 is essentially derived from the branch branch 30.
  • thermosensitive cartridge 238 When the rod 701 is in retracted position the thermosensitive cartridge 238 partially obstructs the passage of the coolant in the drawer 702, leaving a small section 710 for the passage of u flow of heat transfer fluid 121 from the engine.
  • Figure 12C when the heat transfer fluid flow 121 from the heat engine rises in temperature, for example because the heat engine is in operation, the device or the substance contained in the thermosensitive cartridge 238 which is exposed to this flow; dilate, act on the stem 701, oppose the action of the spring and move the slide 702 so that it obstructs the passage of heat transfer fluid from the branch branch 30.
  • the movement of the slide 702 away from the heat-sensitive cartridge 238 frees a larger passage section 711 to the heat transfer fluid from the engine. The heat transfer fluid reaching the exchanger 22 then comes only from the heat engine.
  • FIG. 13 represents an example of evolution as a function of time 610 of the temperature 620 of the heat transfer fluid in the heating loop and in the cooling circuit of the heat engine.
  • a first curve 632 shows the evolution of the temperature of the coolant in a heating loop and in a cooling circuit of a heat engine, according to the prior art, the heating / cooling circuit comprising auxiliary heating means but not being provided with means for creating a short loop.
  • the auxiliary heating means are in operation and the calories transferred to the coolant by the auxiliary heating means are communicated to the passenger compartment of the vehicle via the exchanger 22.
  • the heating of the passenger compartment takes place in a long loop in a very slow and limited manner and this device makes it possible to reach the set temperature Te after a time t3.
  • this rise in temperature is achieved only at the cost of a significant electrical power implemented at the auxiliary heating means to heat the heat transfer fluid.
  • the rise in temperature of the heat transfer fluid follows the revolution described by the curve 633, also relating to the prior art, and which shows that the set temperature Te is unattainable using the only auxiliary heating means.
  • the heating of the passenger compartment is ensured by the auxiliary means the loop. short heating being active.
  • the reduced volume of heat transfer fluid in this short loop makes it possible to rapidly raise the temperature by following the curve 630.
  • the set temperature Te is reached and the means for distributing the heating flow rate change the configuration of the heating loop to long loop.
  • the hot heat transfer fluid, resulting from the heating loop then mixes with the cold fluid contained in the cooling circuit of the engine block, causing a decrease 631 of the temperature of the heat transfer fluid in the heating loop.
  • the fluid remains cold, the engine not being in operation, until the time t1, where, by the passage in long loop configuration of the heating circuit, the heat transfer fluid from the cooling circuit motor is mixed with the hot fluid from the heating loop.
  • the fluid contained in the engine block then rises in temperature in contact with the preheated fluid of the heating loop thus making it possible to preheat the heat engine.
  • the temperature of the fluid rises again, the heating loop being in long loop configuration.
  • the heat engine is put into operation.
  • the circulation of the fluid in the cooling circuit causes a drop in the temperature of the heat transfer fluid circulating in this circuit.
  • the short-circuit circulation of the heating circuit can then be restored so that this decrease is not sensitive to the level of the passenger compartment.
  • This operation corresponds to the embodiments described above in which the heating flow distribution means are constituted by autonomous thermostatic devices.
  • the circulation of the coolant in a short loop in the heating loop and in the cooling circuit of the heat engine thus makes it possible to reach the set temperature Te more quickly, in a time t1 lower than t3 and with a lower electric heating power. .

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Abstract

L'invention concerne un dispositif et un procédé de chauffage pour l'habitacle et le moteur thermique d'un véhicule, notamment automobile, lequel dispositif utilise à cette fin une circulation liquide d'un fluide caloporteur. Le dispositif comprend un circuit hydraulique fermé transportant un fluide caloporteur, ledit circuit comprenant; une première source de chauffage (110) traversée par le fluide; une seconde source de chauffage (210) traversée par le fluide une première boucle (100) de circuit, dite de refroidissement, comprenant; une première branche (11 ) une seconde branche (130) une deuxième boucle (200), dite de chauffage, en dérivation de la première boucle et comprenant; une première branche (20) une deuxième branche (231, 232) une troisième branche (30) en dérivation entre la première et la deuxième branche; la seconde branche (130) de la première boucle (100) et la deuxième branche (231, 232) de la deuxième boucle étant deux branches distinctes en dérivation l'une de l'autre ladite dérivation (236) étant située en aval des moyens de répartition du débit chauffage (23, 24).

Description

DISPOSITIF ET PROCÉDÉ DE CHAUFFAGE POUR L'HABITACLE D'UN
VÉHICULE AUTOMOBILE
L'invention concerne un dispositif et un procédé de chauffage pour l'habitacle d'un véhicule automobile, lequel dispositif utilise à cette fin une circulation liquide d'un fluide caloporteur. L'invention est plus particulièrement, mais non exclusivement, destinée aux véhicules dits hybrides qui comportent deux groupes moto propulseurs l'un électrique et l'autre à combustion interne.
De manière connue de l'art antérieur le chauffage de l'habitacle d'un véhicule automobile comprenant un moteur à combustion interne à refroidissement liquide, est produit par la circulation d'un fluide caloporteur servant au refroidissement dudit moteur dans un circuit dit de chauffage comprenant un échangeur thermique air-eau, ou aérotherme, destiné à réchauffer l'air pénétrant dans l'habitacle. Ainsi, la chaleur du moteur thermique est transmise au fluide caloporteur qui la transmet à son tour à l'habitacle. Cependant, ce dispositif de chauffage n'est pas efficace lorsque le moteur thermique n'est pas en fonctionnement ou qu'il n'a pas encore été sollicité assez longtemps à une puissance suffisante. Afin de palier à cet inconvénient, il est connu de placer sur le circuit de fluide caloporteur des moyens de chauffage auxiliaires, par exemple sous la forme d'une résistance électrique, lesquels moyens permettent de réchauffer le fluide caloporteur lorsque le moteur thermique n'a pas encore atteint sa température de fonctionnement.
Ces moyens de chauffage auxiliaires consomment de l'énergie et le problème se pose plus particulièrement pour les véhicules hybrides. En effet, le moteur thermique de ces véhicules est sollicité moins souvent et à des puissances plus faibles. Les moyens de chauffage auxiliaires sont donc sollicités plus souvent pour maintenir le confort de l'habitacle, particulièrement en situation de température extérieure froide. De plus, la circulation du fluide caloporteur est généralement assurée par une pompe mécanique laquelle est entraînée par le moteur thermique. Lorsque ce dernier n'est pas en fonctionnement, il est également nécessaire d'assurer cette circulation du fluide par des moyens auxiliaires, par exemple, à l'aide d'une pompe électrique. La consommation énergétique supplémentaire des moyens de chauffage et de circulation auxiliaires du fluide caloporteur réduit alors l'autonomie du véhicule en fonctionnement purement électrique. Il existe donc un besoin pour un dispositif de chauffage par fluide caloporteur de l'habitacle d'un véhicule automobile rapide et de consommation énergétique réduite et qui reste efficace lorsque la chaleur transmise par le moteur thermique au fluide caloporteur n'est pas suffisante.
Pour répondre à ce besoin, il est connu de l'art antérieur, notamment du brevet EP0949095/US6213233, un dispositif de chauffage/refroidissement, plus particulièrement adapté pour un véhicule hybride. Ce dispositif, représenté schématiquement figure 1 selon l'un de ses modes de réalisation, comprend un circuit hydraulique fermé transportant un fluide caloporteur et comprenant :
- deux sources de chauffage 110, 210 séparées traversées par le fluide caloporteur, la première source de chauffage 110 étant constituée par le circuit de refroidissement interne d'un moteur thermique 150 et la seconde source 210 étant une source auxiliaire électrique ;
une première boucle 100, 10, 11 , 12, 130 dite de refroidissement, s'étendant, selon une première branche 10, 11 , depuis la sortie de la première source 110 de chauffage jusqu'à un radiateur 12 et selon une seconde branche 130, dite de retour, de la sortie du radiateur à l'aspiration d'une première pompe 111 , le refoulement de ladite pompe étant connecté à l'entrée de la première source 110 ;
- une deuxième boucle 200 s'étendant de la sortie de la première source en dérivation 120 de la première branche 10 de la première boucle jusqu'à la branche de retour 130 et comprenant, en série, la source de chauffage auxiliaire 210, la pompe auxiliaire 211 et l'échangeur thermique 22 pour le chauffage de l'habitacle du véhicule ;
- une branche 30 de dérivation s'étendant entre la branche de retour 130 et l'entrée de la deuxième boucle 200 et des moyens 13 permettant de réguler la répartition de débit entre la branche de retour 130 et cette branche 30 en dérivation, de sorte à créer une boucle courte de chauffage 300.
Optionnellement le circuit permet d'installer, selon une disposition connue de l'art antérieur, une quatrième boucle 400 dite de dérivation moteur, en dérivation 40 de la première boucle et rejoignant directement la branche 130 de retour sans passer par le radiateur 12 ou l'échangeur thermique 22. Cette quatrième boucle est associée à des moyens 14 permettant de réguler la répartition du débit entre la première branche 10 de la première boucle 100 et cette boucle de dérivation moteur. Ladite boucle de dérivation moteur permet de ne pas faire circuler le fluide caloporteur dans la boucle de refroidissement 100 lorsque le moteur thermique, c'est-à-dire la première source de chauffage, n'a pas atteint sa température nominale de fonctionnement et ainsi d'accélérer sa montée en température.
Un tel dispositif permet de chauffer le fluide caloporteur par deux sources de chauffage 110, 210, la contribution de chacune de ces sources étant variable en fonction du réglage des moyens 13 d'ajustement du débit entre la branche de retour et la branche de dérivation. Ainsi, lorsque le moteur thermique n'est pas en fonctionnement et froid, c'est-à-dire que la première source de chauffage ne réchauffe pas le fluide caloporteur et que la première pompe 111 est inopérante, la totalité du débit dans la branche de retour est dérivée dans la branche de dérivation 30, le fluide caloporteur est réchauffé par la seconde source de chauffage 210 et mis en circulation par la pompe auxiliaire 211 selon une boucle de circulation courte 300 ne passant ni par le moteur thermique ni par le radiateur 12.
Cette configuration permet de réduire le volume de fluide caloporteur à chauffer et à faire circuler et ainsi de réchauffer plus rapidement l'habitacle tout en consommant moins d'énergie au niveau des moyens auxiliaires
Cependant, cette solution technique présente plusieurs inconvénients. En premier lieu, elle dégrade la fiabilité du circuit de refroidissement du moteur thermique. En effet, les moyens de contrôle 13 de répartition du débit entre la branche de retour 130 et la branche de dérivation 30 agissent directement sur le débit dans la première boucle. Ainsi, alors que le moteur thermique est en fonctionnement et chaud, les dits moyens sont bloqués dans une position telle que l'ensemble ou une part importante du débit est envoyée dans la branche de dérivation 30, le circuit de refroidissement 100 devient inopérant conduisant à la surchauffe et à la dégradation du moteur. Pour restaurer une certaine fiabilité, les moyens de répartition 13 du débit doivent être choisis dans une gamme limitée de types et de technologies entraînant un surcoût de l'installation.
Par ailleurs, selon le mode de réalisation, la boucle de refroidissement 100 peut agir comme une boucle de contournement de la boucle de chauffage. Pour éviter cet inconvénient des clapets anti-retour doivent être installés sur une ou plusieurs branches du circuit, ce qui augmente les pertes de charge, donc la consommation des moyens de circulation auxiliaires, nuit à la fiabilité du dispositif et augmente son coût et sa masse.
Finalement ce dispositif de l'art antérieur n'est pas efficace pour profiter de la chaleur de la première source de chauffage lorsque, le moteur thermique n'étant pas en fonction, la première pompe étant inactive, ledit moteur a cependant été préalablement sollicité de sorte que sa température est élevée. Cette situation se produit, par exemple, lors d'un redémarrage en fonctionnement électrique pur lorsque le véhicule a précédemment roulé plusieurs heures en mode thermique. Dans ce cas l'utilisation de la boucle courte 300 pour le chauffage de l'habitacle produit un débit parasite passant par le radiateur, sauf à installer un clapet antiretour n'autorisant qu'un sens de circulation dans la boucle de refroidissement, ce qui entraînerait les inconvénients sur la masse et la fiabilité évoqués supra.
L'objet de l'invention est de résoudre ces inconvénients de l'art antérieur en proposant un dispositif ayant sensiblement les mêmes fonctionnalités que ce dispositif antérieur, offrant la possibilité de créer une boucle de chauffage courte mais étant de fiabilité accrue, plus efficace pour utiliser la chaleur du fluide lorsque le moteur n'est pas en fonction mais chaud, le tout de manière économique et en ajoutant une masse réduite, ce dernier paramètre étant particulièrement important pour l'autonomie et la performance d'un véhicule hybride.
À cette fin, l'invention propose un dispositif de chauffage/refroidissement, notamment pour un véhicule automobile, comprenant un circuit hydraulique fermé transportant un fluide caloporteur, ce circuit comprenant :
- une première source de chauffage traversée par le fluide lequel circule dans l'ensemble du circuit de la sortie de la première source à l'entrée de cette même source ;
- une seconde source de chauffage traversée par le fluide ;
- une première boucle de circuit, dite de refroidissement, comprenant :
- un radiateur,
- une première branche mettant en communication hydraulique en série, dans le sens de circulation du fluide, la sortie de la première source de chauffage et l'entrée du radiateur,
- une seconde branche mettant en communication hydraulique en série le radiateur et l'entrée dans la première source de chauffage,
- une deuxième boucle, dite de chauffage, en dérivation de la première boucle et comprenant :
- une seconde source de chauffage,
- un échangeur thermique,
- une première branche mettant en communication hydraulique en série, dans le sens de circulation du fluide, sur un premier tronçon, la sortie de la première source de chauffage et l'entrée la seconde source de chauffage puis l'entrée de l'échangeur sur un deuxième tronçon,
- une deuxième branche mettant en communication hydraulique la sortie de l'échangeur et l'entrée dans la première source de chauffage,
- une troisième branche en dérivation entre la première et la deuxième branche et mettant en communication hydraulique la sortie de l'échangeur et l'entrée dans la seconde source de chauffage,
- des moyens, dit de répartition du débit de chauffage, pilotés par la température du fluide caloporteur aptes à modifier la répartition du débit de fluide caloporteur entre la deuxième et la troisième branche ;
tel que la seconde branche de la première boucle et la deuxième branche de la deuxième boucle sont deux branches distinctes en dérivation l'une de l'autre ladite dérivation étant située en aval des moyens de répartition du débit de chauffage.
Ainsi la première boucle de refroidissement n'est pas affectée par les moyens de répartition du débit de chauffage, lesquels moyens permettent la création d'une boucle courte de chauffage. La fiabilité du circuit vis-à-vis des risques de surchauffe du moteur est rétablie. Le contournement de la boucle courte par la boucle de refroidissement est évité sans inclure de clapet anti-retour. Finalement, le fonctionnement en boucle courte lorsque le moteur thermique est chaud mais pas en fonctionnement, est plus efficace, évitant toute circulation parasite passant par le radiateur.
Bien qu'ils ne soient pas strictement indispensables, la circulation du fluide pouvant s'opérer par thermosiphon, le circuit comprend avantageusement des moyens d'accélération principaux placés sur l'une des branches de la première boucle et des moyens d'accélération auxiliaires placés préférentiellement sur le deuxième tronçon de la première branche de la deuxième boucle entre la seconde source de chauffage et l'entrée de l'échangeur.
L'invention peut être mise en œuvre selon plusieurs modes de réalisation avantageux, exposés ci-après, que l'homme du métier considérera individuellement ou selon toute combinaison techniquement opérante.
Selon un premier mode de réalisation, les moyens de répartition du débit de chauffage sont pilotés par la température du fluide à la sortie de l'échangeur. La mesure de la température du fluide à la sortie de l'échangeur intègre les conditions thermiques de l'habitacle et la température extérieure. Cette solution sera donc plus avantageuse pour un fonctionnement autonome desdits moyens de répartition du débit sans électronique de pilotage de ceux-ci.
Selon un deuxième mode de réalisation les moyens de répartition du débit de chauffage sont pilotés par la température du fluide dans la première branche de la deuxième boucle en amont de la seconde source de chauffage. Cette configuration permet un pilotage en fonction de la température du fluide à la sortie du moteur et améliore l'efficacité énergétique du pilotage du chauffage, par sa prise en compte avantageuse de l'effet de l'inertie thermique du moteur.
Selon un troisième mode de réalisation, les moyens de répartition du débit de chauffage sont pilotés par la température du fluide dans la première branche de la deuxième boucle en aval de la seconde source de chauffage. Cette température est beaucoup moins sensible aux conditions thermiques de l'habitacle ce qui, pour certains modes de fonctionnement ou de régulation, peut présenter des avantages.
Bien entendu les trois mesures de température peuvent être combinées pour piloter les moyens de répartition du débit selon des algorithmes complexes. Avantageusement, le circuit comprend :
- une branche dite de dérivation moteur, mettant en communication en dérivation la première branche de la première boucle en sortie de la première source de chauffage et la deuxième branche de la première boucle,
- des moyens, dits de répartition du débit de refroidissement, pilotés par la température du fluide caloporteur, aptes à modifier la répartition de débit entre la première branche de la première boucle et la branche de dérivation moteur,
la deuxième branche de la deuxième boucle étant connectée à la branche de dérivation moteur en amont de la connexion de celle-ci avec la deuxième branche de la première boucle.
Le dispositif objet de l'invention est compatible avec l'insertion d'une telle boucle de dérivation moteur, laquelle peut être avantageusement utilisée pour réduire la masse ajoutée par ce circuit.
Selon un mode de réalisation avantageux, tirant profit de la présence de cette boucle de dérivation moteur, la troisième branche de la deuxième boucle est constituée par une partie de la branche de dérivation moteur. Ainsi, l'intégration d'une possibilité en fonctionnement en boucle courte ne modifie quasiment pas le circuit de chauffage - refroidissement.
Selon ce mode de réalisation, les moyens de répartition du débit de chauffage sont constitués par une vanne thermostatique placée dans la branche de dérivation moteur entre les jonctions de cette branche avec la deuxième branche de la deuxième boucle et avec la deuxième branche de la première boucle.
Alternativement, toujours selon ce même mode de réalisation, les moyens de répartition du débit de chauffage sont constitués par une vanne thermostatique placée dans la branche de dérivation moteur entre les jonctions de cette branche avec la deuxième branche de la deuxième boucle et avec la deuxième branche de la première boucle, laquelle vanne est actionnée par un thermostat placé dans le premier tronçon de la première branche de la deuxième boucle.
Selon un mode de réalisation alternatif utilisant toujours avantageusement la présence de cette boucle de dérivation moteur, la troisième branche est connectée au premier tronçon de la première branche de la deuxième boucle, entre la première et la deuxième source de chauffage. Ce mode de réalisation permet, dans certaines conditions, de contrôler le débit dans la deuxième boucle, par exemple, par le pilotage des moyens d'accélération auxiliaires, indépendamment des moyens d'accélération principaux lorsque le dispositif est pourvu de tels moyens d'accélération.
Selon une première variante de ce mode de réalisation alternatif, les moyens de répartition du débit de chauffage sont constitués par un distributeur/répartiteur thermostatique placé en sortie de l'échangeur thermique à la jonction entre la deuxième et la troisième branche de la deuxième boucle. Ainsi le fonctionnement en boucle courte est actif tant que le fluide caloporteur n'est pas à une température suffisante, que la première source de chauffage, c'est-à-dire le moteur thermique, soit en fonctionnement ou non. Le fluide en sortie du moteur est orienté vers la branche de dérivation moteur impliquant une réduction du débit dans le circuit de refroidissement interne du moteur et n'est pas influencé par l'échange thermique avec l'habitacle au niveau de l'échangeur. Ce fonctionnement est favorable à une montée rapide en température du moteur thermique lorsque celui-ci démarre à froid, combinée à une montée rapide de la température dans l'habitacle grâce à la boucle courte.
Selon une autre variante de ce mode de réalisation, les moyens de répartition du débit de chauffage sont constitués par un distributeur/répartiteur thermostatique placé à la jonction entre la deuxième et la troisième branche de la deuxième boucle et dont l'élément thermosensible est soumis au flux de fluide dans le deuxième tronçon de la première branche de la deuxième boucle à l'entrée de l'échangeur. Cette configuration présente les mêmes avantages que la précédente, en étant moins sensible aux conditions thermiques de l'habitacle ce qui est favorable pour une régulation plus réactive de la température dans celui-ci.
Selon une troisième variante, les moyens de répartition du débit de chauffage sont constitués par un répartiteur thermostatique placé à la jonction entre le premier tronçon de la première branche et la troisième branche de la deuxième boucle en amont de la seconde source de chauffage. Cette configuration, comme les précédentes, permet de réchauffer rapidement la boucle courte, isolée du reste du circuit, et ainsi de réduire la consommation de la seconde source de chauffage, mais, comparée aux variantes précédentes, celle-ci est plus sensible à la température en sortie de la première source de chauffage donc plus efficace pour profiter de cette première source, par exemple lorsque le moteur thermique est chaud et en fonctionnement.
Pour augmenter encore la sensibilité à la température du fluide en sortie de la première source de chauffage, l'élément thermosensible du répartiteur peut être soumis au flux de fluide à la sortie de ladite première source.
Alternativement aux moyens thermosensibles, ces différents modes de réalisation peuvent être mis en œuvre à partir d'électrovannes assurant les mêmes fonctions que les répartiteurs, distributeurs, vannes et volets thermostatiques autonomes, lesquelles électrovannes peuvent être pilotées en fonction d'une ou plusieurs mesures de température pratiquées en plusieurs points des différentes boucles de circulation du fluide caloporteur ou intégrées aux sources de chauffage, aux moyens de répartition du débit du fluide caloporteur ou aux moyens d'accélération de ce débit.
L'invention selon l'un quelconque de ses modes de réalisation sera particulièrement adaptée pour constituer le circuit de chauffage/refroidissement d'un véhicule automobile hybride, apte à être branché sur un réseau électrique de distribution, dans lequel la première source de chauffage est constituée par le circuit interne de refroidissement d'un moteur à combustion interne et la seconde source de chauffage par des moyens électriques associés à des moyens auxiliaires d'accélération également électriques.
L'invention concerne également un procédé pour le préchauffage d'un tel véhicule, lequel procédé comprend une première étape consistant à établir une circulation de fluide caloporteur limitée à la deuxième boucle par les moyens d'accélération auxiliaires et à chauffer le fluide caloporteur à l'aide de la seconde source de chauffage lorsque le véhicule est branché au réseau de distribution électrique et que ses groupes motopropulseurs sont à l'arrêt de sorte à préchauffer l'habitacle du véhicule.
Avantageusement, ce procédé de préchauffage comprend une deuxième étape rétablissant une circulation du fluide caloporteur dans la première boucle par les moyens d'accélération auxiliaires et chauffant le fluide caloporteur à l'aide de la seconde source de chauffage lorsque le véhicule est branché au réseau de distribution électrique et que ses groupes motopropulseurs sont à l'arrêt de sorte à préchauffer le moteur thermique du véhicule.
L'invention sera maintenant plus précisément décrite dans le cadre de modes de réalisation préférés, nullement limitatifs, et des figures 1 à 13, dans lesquelles :
- la figure 1 représente le schéma hydraulique d'un dispositif de chauffage refroidissement pour un véhicule hybride selon l'art antérieur ;
- la figure 2 est un exemple de réalisation d'un schéma hydraulique de chauffage refroidissement pour véhicule hybride selon l'invention ;
- la figure 3 montre un exemple particulier de réalisation d'un schéma hydraulique de circuit de chauffage refroidissement adapté à un véhicule hybride, comprenant une boucle de dérivation moteur dans le circuit de refroidissement ;
- la figure 4 présente une variante de réalisation d'un schéma hydraulique d'un circuit de refroidissement selon un exemple de réalisation de l'invention ;
- les figures 5 à 10 représentent schématiquement en coupe et de profil des exemples de réalisation d'une boucle de chauffage courte partant du moteur thermique d'un véhicule automobile, les figures 5A à 10A représentent les mêmes modes de réalisation dans une configuration sans formation d'une boucle courte ;
- la figure 11 représente en coupe et de profil un distributeur/répartiteur thermostatique autonome adapté comme moyen de répartition du débit de chauffage dans différents modes de réalisation de l'invention ;
- la figure 12 représente en coupe de face et de profil une vanne thermostatique autonome adaptée comme moyen de répartition du débit de chauffage pour un mode de réalisation de l'invention correspondant représenté figure 10, figure 12A en configuration « boucle courte » et figure 12C selon une configuration alternative ;
- et la figure 13 présente selon un graphe un exemple d'évolution de la température du fluide caloporteur dans un circuit de chauffage/refroidissement selon différents modes de réalisation de l'invention en comparaison avec l'art antérieur.
Figure 1 , selon l'art antérieur, un circuit de chauffage/refroidissement adapté à un véhicule automobile hybride comprend une seule branche 130, dite de retour, sur laquelle viennent se connecter les différentes boucles 100, 200, 300, 400 de circulation du fluide caloporteur. Cette configuration est a priori avantageuse en termes de masse et de facilité d'installation. La boucle de chauffage courte 300, utilisée pour chauffer l'habitacle du véhicule par les moyens de chauffage auxiliaires électriques 210, 211 lorsque le moteur thermique n'est pas en fonctionnement, est obtenue en dérivant tout ou partie du débit de fluide caloporteur de la branche de retour 130 pour le réinjecter dans la boucle de chauffage. Ainsi, dans le cas d'un fonctionnement en boucle courte, la pompe électrique 211 refoule le fluide dans l'échangeur 22, lequel fluide, après avoir traversé ledit échangeur, rejoint la branche de retour 130 par une jonction en dérivation 135 sur l'un de ses tronçons 132, puis rejoint les moyens 13 de répartition du débit de chauffage. Là, tout ou partie du débit est dirigé vers le circuit de retour 133 du moteur thermique 150 et une autre partie vers une branche 30 où le fluide rejoint par une jonction en dérivation 230 la branche d'entrée 20 dans la deuxième boucle 200. Le fluide est alors aspiré par la pompe auxiliaire 211 et traverse les moyens de chauffage auxiliaires 210 avant de reprendre le même cycle. Si les moyens 13 de répartition du débit chauffage orientent la totalité du débit dans la branche de dérivation 30, le chauffage auxiliaire fonctionne en circuit fermé selon une boucle courte 300, ce qui permet de réduire la quantité de fluide caloporteur à chauffer et de réduire l'inertie thermique et les pertes de chaleur du circuit de chauffage, qui ne passe plus ni par le moteur thermique 150 ni par le radiateur 12. Cette configuration de chauffage en boucle courte est donc particulièrement avantageuse lorsque le moteur thermique n'est pas en fonctionnement ou est encore froid.
Cependant, lorsque les moyens 13 de répartition du débit chauffage sont dans une configuration apte à créer une boucle courte de chauffage, le fluide caloporteur ne peut plus circuler entre le moteur 150 et le radiateur 12 même si la pompe principale 111 est en fonction, c'est-à-dire même si le moteur thermique fonctionne. Dans ces conditions, le moteur thermique n'est plus refroidi et risque de se dégrader très rapidement. Les moyens de répartition du débit 13, dont la vocation est avant tout le confort des passagers, deviennent alors des moyens critiques pour la défaillance du moteur thermique. D'autres inconvénients, exposés supra, résultent également de cette configuration de l'art antérieur où l'ensemble des boucles 100, 200, 300, 400 partagent la même branche de retour et où les moyens 13 de répartition du débit chauffage sont placés sur ladite branche de retour 130. Cette solution technique est cependant la plus simple, la moins coûteuse et la plus légère pour créer une boucle courte 300 de chauffage dans un circuit fermé de chauffage/refroidissement existant.
Figure 2, pour résoudre ces inconvénients de l'art antérieur, le dispositif de chauffage objet de l'invention place les moyens 23 de répartition du débit de chauffage sur une branche spécifique 231 , 232 laquelle rejoint la branche de retour 130 par une jonction en dérivation située en aval du radiateur 12. Ainsi, pour l'établissement de la boucle courte 300, le fluide caloporteur refoulé par la pompe auxiliaire 211 , traverse l'échangeur 22, puis, par une branche spécifique 231 , traverse les moyens 23 de répartition du débit chauffage où il est orienté, pour tout ou partie, soit vers la branche de dérivation 30 qui rejoint l'entrée de la boucle courte 300, soit vers la branche de retour 130 par une branche 232 connectée à cette dernière par une jonction 236 en dérivation. Ce schéma hydraulique permet non seulement de préchauffer et d'accélérer la montée en température de l'habitacle par la formation de la boucle courte 300, mais permet également de préconditionner thermiquement le moteur thermique 150 et d'en accélérer la mise en condition thermique, la pompe auxiliaire 211 et les moyens de chauffage auxiliaires 210 étant alors en fonctionnement dans les deux cas grâce au pilotage approprié des moyens 23 de répartition du débit de fluide caloporteur. Cette solution technique, selon ce mode de réalisation, si elle permet de résoudre le problème de la sûreté de fonctionnement des moyens de répartition du débit de chauffage est cependant complexe de réalisation, nécessitant des connexions et des conduits supplémentaires.
Figure 3, selon un de ses modes de réalisation, l'invention tire avantageusement partie de la boucle courte 400, dite de dérivation, du circuit de refroidissement du moteur thermique. Cette boucle de dérivation est créée, comme selon l'art antérieur, en dérivant par des moyens appropriés 14, généralement une vanne thermostatique, tout ou partie du débit de la première boucle 100 directement vers la branche de retour 130 sans passer par le radiateur 12. La vanne thermostatique 14 est sensible à la température du fluide caloporteur. Lorsque la température dudit fluide est inférieure à une valeur prédéterminée, par exemple 80 °C, le débit arrivant dans la première boucle est intégralement dérivé dans une branche 40, dite de dérivation moteur, qui rejoint directement la branche de retour 130 par une jonction en dérivation 140. Le fluide caloporteur est ainsi remis en circulation dans le circuit 110 de refroidissement du moteur thermique 150, sans être passé par le radiateur 12. Ainsi ledit moteur atteint plus rapidement sa température nominale de fonctionnement. Lorsque la température du fluide caloporteur est supérieure à une valeur déterminée, par exemple 100 °C, l'intégralité du débit arrivant dans la première boucle 100 passe par le radiateur. Entre ces deux températures, le débit se partage entre les deux boucles 100, 400.
Avantageusement, la branche de retour 231 , 233 de la deuxième boucle est connectée sur la branche 40 de dérivation moteur par une jonction en dérivation 240, laquelle jonction 240 se trouve en amont de la jonction 140 entre la branche 40 de dérivation moteur et la branche de retour 130.
Une partie du circuit de dérivation moteur se trouvant dans le bloc-moteur même, cette configuration permet d'utiliser cette caractéristique pour réduire considérablement la masse ajoutée et les modifications du circuit engendrées par l'intégration d'une boucle courte 300, comme il ressortira des modes détaillés de réalisation exposés plus loin.
Ce mode de réalisation peut également être avantageusement utilisé pour préchauffer le moteur thermique à l'aide des moyens de chauffage auxiliaires notamment lorsque celui-ci n'est pas en fonctionnement.
Figure 4, selon un mode de réalisation alternatif, tirant également avantage de la boucle 400 de dérivation moteur, les moyens de répartition du débit de chauffage 24 sont placés sur un deuxième tronçon 41 de la branche de dérivation moteur entre la jonction 240 de la deuxième boucle 200 sur ladite branche et la jonction 140 de cette dernière sur la branche de retour 130. Les moyens de répartition du débit de chauffage 24 agissent alors de manière différente ouvrant ou fermant plus ou moins la communication hydraulique entre la jonction 240 de la deuxième boucle sur la branche de dérivation moteur et la jonction 140 de ladite branche sur la branche de retour 130.
Ainsi, un tronçon de la branche 40 de dérivation moteur est utilisé comme branche de dérivation de la deuxième boucle 200 afin de créer la boucle courte 300 de chauffage. Lorsque la vanne thermostatique 24 de répartition du débit chauffage est non passante, le fluide caloporteur en sortie de l'échangeur rejoint la jonction 240 de la deuxième boucle 200 avec la branche 40, 41 de dérivation moteur par la branche 232 de retour de la deuxième boucle, puis, remonte la branche 40 de dérivation moteur selon un flux 310 inverse au flux nominal, traverse, s'ils sont passants, les moyens 14 de répartition du débit de refroidissement, remonte, toujours selon un flux 310 inverse au flux nominal, le premier tronçon 10 de la boucle 100 de refroidissement jusqu'à la jonction 120 avec la boucle de chauffage 200 dont il emprunte le premier tronçon 20 pour revenir dans la boucle courte 300.
Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux car il permet de réaliser une boucle courte de chauffage avec très peu de modifications du circuit de chauffage/refroidissement d'un véhicule automobile équipé d'un moteur thermique.
Les figures 5 à 10 illustrent des mises en œuvre pratiques des modes de réalisation présentés schématiquement ci-avant. Tous ces exemples sont présentés mis en œuvre à l'aide de distributeurs, de répartiteurs ou de vannes thermostatiques autonomes. L'homme du métier comprendra aisément qu'ils peuvent être mis en œuvre avec des moyens tels que des électrovannes pilotées remplissant les mêmes fonctionnalités que ces moyens thermostatiques autonomes. Les figures représentent la configuration prise par les moyens de répartition du débit chauffage lorsque la boucle courte de chauffage est active. L'encadré de chaque figure montre la configuration alternative desdits moyens.
Seule la partie boucle de chauffage est représentée sur ces figures, la première boucle 100 ayant été omise pour en faciliter la lecture. De cette première boucle, seuls sont représentés le début du premier tronçon 10 et le tronçon 101 d'entrée dans le circuit de refroidissement au moteur thermique 150, lequel circuit constitue la première source de chauffage 110. De même le circuit interne de refroidissement 160, 161 , 162 du moteur thermique a été représenté de manière très simplifiée, ce circuit étant connu de l'art antérieur.
Le principe général des organes thermostatiques tels que les vannes, les distributeurs ou les répartiteurs thermostatiques repose sur une cartouche ou bulbe comprenant un produit ou une substance, généralement de la cire, sensible à la dilatation thermique. Sous l'effet de la température, le produit ou la substance contenus dans la cartouche déplace, par sa dilatation ou sa contraction thermique, un effecteur, généralement une tige, qui agit sur des éléments tels que le tiroir de distribution d'un distributeur/répartiteur, le boisseau d'une vanne ou un clapet, modifiant ainsi le passage ou le trajet du fluide traversant l'organe. Pour tous ces organes, sauf indication contraire, le passage de l'état passant à celui de non passant et vice-versa est progressif. Cette propriété est recherchée afin de réaliser un mélange progressif du fluide caloporteur provenant des deux boucles préalablement séparées, afin de ne pas générer de sensation de chaud/froid intempestive et brutale dans l'habitacle et de ne pas en dégrader la montée en température. Ce coup de froid est dû à l'arrivée brutale dans l'échangeur 22 d'un débit de fluide caloporteur froid en provenance du moteur thermique 150.
Figure 5, selon une première variante du mode de réalisation exposé ci- avant figure 4, les moyens de répartition du débit de chauffage sont constitués par une simple vanne thermostatique placée dans le premier tronçon 10 du circuit de refroidissement et faisant office de moyen 14 de répartition du débit fluide pour créer la boucle courte de refroidissement 400.
Le bulbe thermosensible 241 de la vanne thermostatique est placé dans le flux de fluide caloporteur à la sortie de l'échangeur 22. Tant que la température du fluide caloporteur est inférieure à une valeur déterminée, comprise par exemple entre 40 °C et 60 'C, la vanne thermostatique est non passante et ferme le conduit 41 correspondant au deuxième tronçon de la branche de dérivation moteur. La boucle courte de chauffage 300 est établie par le premier tronçon 40 de la branche de dérivation moteur dans lequel le sens du flux 310 de fluide caloporteur est inversé par rapport à son sens nominal 410. La circulation du fluide caloporteur dans la boucle courte de chauffage 300 est assurée par les moyens d'accélération auxiliaires 211 et son réchauffement par les moyens de chauffage auxiliaires 210 tels qu'une résistance électrique. Si le moteur thermique 150 est en fonctionnement, sa pompe à eau 111 brasse le fluide caloporteur qui ne peut s'écouler dans la boucle 100, ce qui permet d'accélérer la montée en température dudit moteur 150.
Lorsque la température du fluide caloporteur dans la boucle courte de chauffage 300 en sortie de l'échangeur 22 atteint une valeur prédéterminée, par exemple supérieure à 60 °C, la vanne thermostatique 24 devient passante et la boucle de chauffage intègre le circuit de refroidissement du moteur. Deux cas peuvent se présenter :
le moteur thermique est en fonctionnement, dans ce cas la circulation du fluide est imposée également par les moyens d'accélération mécaniques 111 du moteur, le sens du flux dans le premier tronçon 40 de la branche de de dérivation moteur reprend sa valeur nominale 410 et on retrouve une boucle de chauffage classique ;
le moteur thermique n'est pas en fonctionnement, les moyens d'accélération mécaniques du moteur ne sont pas opérants, le sens du flux 310 dans le premier tronçon 40 de la branche de de dérivation moteur reste contraire à son sens nominal, mais les moyens d'accélération auxiliaires 211 aspirent alors, par le premier tronçon 20 de la boucle de chauffage du fluide caloporteur se trouvant dans le circuit de refroidissement moteur.
Cette deuxième configuration permet de tirer avantage de la chaleur et de l'inertie thermique du fluide caloporteur contenu dans le bloc-moteur lorsque ce dernier n'est pas en fonctionnement mais chaud.
Cette variante de mise en œuvre est particulièrement économique, la dérivation pour créer la boucle courte étant réalisée par des conduits 40, 162, 161 internes au moteur. Elle ne nécessite pas de modification importante du circuit de chauffage/refroidissement ni l'implantation d'aucun conduit supplémentaire, seulement l'implantation d'une vanne thermostatique au sein du conduit de de dérivation 40, 41 . Elle permet donc de gérer facilement et de façon autonome, sans pilotage externe, les différentes versions du circuit de chauffage/refroidissement associés à un même moteur selon son utilisation, par exemple sur véhicule exclusivement thermique ou sur véhicule hybride. Le surpoids lié à la faculté de créer une boucle courte de chauffage est faible, limité au poids de la vanne thermostatique.
Figure 6, selon une variante de l'exemple de mise en œuvre précédent, la vanne thermostatique est remplacée par une vanne papillon 24' également à pilotage thermostatique, mais dont la cartouche thermosensible 242 est placée dans le flux de fluide caloporteur en amont de l'échangeur 22, dans le conduit 20 correspondant au premier tronçon de la boucle 200 de chauffage, au plus proche du moteur thermique. Tant que la température du fluide dans ce tronçon, est inférieure à une consigne prédéfinie, par exemple 60 °C, la vanne papillon 24' est non passante et la boucle courte 300 est active. Lorsque la température du flux de fluide caloporteur agissant sur la cartouche thermosensible 242 est supérieure à cette consigne, la vanne papillon devient passante, intégrant, comme précédemment, le circuit de refroidissement interne du moteur dans la boucle de chauffage.
Cette configuration présente quelques avantages par rapport à la précédente (figure 5). En premier lieu la présence de la vanne papillon 24' dans le conduit 41 de dérivation moteur induit moins de pertes de charge que la vanne thermostatique 24 de l'exemple de réalisation précédent. Par ailleurs, la position de la cartouche thermosensible dans le flux de fluide à la sortie du moteur permet d'éviter des phénomènes de chaud-froid parasites.
En effet, en reprenant la figure 5, le bulbe thermostatique 241 étant sensibilisé par la température à la sortie de l'échangeur 22, il peut y avoir des situations où le fluide caloporteur contenu dans le moteur étant froid, la température dudit fluide dans la boucle courte de chauffage atteint la valeur de consigne 60 'C, entraînant l'ouverture de la vanne thermostatique 24 et le mélange du flux de fluide dans la boucle courte avec le fluide, froid, contenu dans le bloc-moteur. Dans la première variante de mise en œuvre, figure 5, ces effets sont contrés par l'inertie d'ouverture et de fermeture de la vanne thermostatique 24 et en conservant un petit débit de fuite entre les deux tronçons 40, 41 de la branche de dérivation moteur même lorsque la vanne thermostatique est « non passante ». Ce petit débit de fuite est obtenu, par exemple, en pratiquant un petit trou dans le boisseau ou le clapet de la vanne thermostatique.
Figure 6, l'inconvénient précédemment évoqué est résolu en plaçant la cartouche thermosensible 242 de la vanne papillon dans le flux de fluide caloporteur à la sortie du moteur et en amont de l'échangeur. Alternativement la vanne peut être du type « à guillotine ».
Les figures 7 à 10 représentent des variantes de mise en œuvre du mode de réalisation, représenté figure 3, comportant une branche de dérivation 30 distincte de la branche de dérivation moteur 40, 41 pour créer la boucle courte de chauffage. Ces diverses variantes utilisent néanmoins de manière avantageuse la boucle de dérivation moteur pour constituer une jonction 240 entre la boucle de chauffage 200 et la branche de retour 130. Elles diffèrent les unes des autres par la nature et la position des moyens de répartition du débit chauffage, notamment par le tronçon de circuit dans lequel est placée la cartouche ou le bulbe thermosensible des organes thermostatiques.
Cependant tous ces exemples de mise en œuvre ont en commun que :
- la boucle courte de chauffage peut être créée que le moteur thermique soit en fonctionnement ou non ;
la circulation du fluide caloporteur ne peut avoir lieu dans la boucle courte de chauffage 300 que si les moyens d'accélération auxiliaires 211 sont en fonction que le moteur thermique et les moyens d'accélération mécaniques 111 soient ou non en fonctionnement. La boucle courte étant isolée du circuit de refroidissement moteur, elle n'a aucune influence sur la fiabilité du dispositif de refroidissement de celui-ci. Elle offre donc une plus grande liberté sur les choix technologiques retenus pour les moyens de répartition du débit chauffage et sur leur mode de pilotage.
Figure 7, la répartition du débit de chauffage est réalisée par un répartiteur ou un distributeur thermostatique 23 dont la cartouche thermosensible 234 est placée dans le flux de fluide à la sortie de l'échangeur 22. Tant que la température du fluide caloporteur à la sortie de l'échangeur 22 est inférieure à une température de consigne prédéfinie, par exemple 40 à 60°, le flux à la sortie dudit échangeur est orienté vers le conduit correspondant à la branche de dérivation 30 amenant directement le fluide caloporteur à l'entrée des moyens de chauffage auxiliaires 210, sans passer par le circuit de refroidissement du moteur, créant ainsi une boucle courte de chauffage. Lorsque la température est supérieure à la température de consigne, le flux de fluide en sortie de l'échangeur est orienté vers le conduit correspondant à la branche de retour 233 de la boucle de chauffage et le fluide caloporteur se mélange avec le fluide contenu dans le moteur thermique.
La boucle courte 300 étant isolée du reste du circuit, les moyens de chauffage auxiliaires 210 réchauffent rapidement et avec une faible consommation énergétique le faible volume de fluide caloporteur, ce qui constitue un avantage par température froide, lorsque le moteur thermique n'est pas en fonctionnement. Lorsque le moteur thermique démarre, la séparation de la boucle courte 300 du reste du circuit de refroidissement 40, 41 , 160, 161 , 162 est maintenue et le fluide caloporteur contenu dans le moteur ne se mélange pas avec le fluide contenu dans la boucle courte, permettant une montée plus rapide de la température du moteur vers sa température nominale de fonctionnement. Cependant, compte tenu du flux sensibilisant la cartouche thermosensible 234 du répartiteur, des phénomènes de chaud/froid similaires à ceux décrits pour le premier exemple de mise en œuvre figure 5 peuvent se produire. Ce comportement peut être amélioré en autorisant un petit débit de fuite, comme évoqué précédemment, entre la branche de dérivation 30 et la branche de retour 233 de la boucle de chauffage de sorte que la température du fluide caloporteur contenu dans le moteur participe à la sensibilisation de la cartouche thermosensible.
Figure 8, selon une autre variante, les moyens 23' de répartition du débit de chauffage sont placés à la jonction 230 entre le premier tronçon 20 de la boucle de chauffage et la branche de dérivation 30 permettant de créer la boucle courte. Selon cet exemple de réalisation, la cartouche thermosensible 235 du répartiteur/distributeur thermostatique est sensibilisée par le flux de fluide en sortie de l'échangeur thermique. Tant que la température du fluide caloporteur à la sortie de l'échangeur 22 reste inférieure à une valeur de consigne prédéterminée, le flux est orienté dans la branche de dérivation 30 à l'entrée des moyens de chauffage auxiliaires 210. Cette position des moyens de répartition 23' du débit de chauffage permet, en créant un débit de fuite entre le premier tronçon 20 de la boucle de chauffage et la branche de dérivation 30, d'accroître l'influence de la température de fluide caloporteur contenu dans le bloc-moteur sur la configuration desdits moyens. Cette configuration, plaçant les moyens de répartition à la jonction 230 entre le premier tronçon 20 de la boucle de chauffage et la branche de dérivation 30 permet de créer la boucle courte la moins longue, celle-ci n'empruntant plus tout ou partie dudit premier tronçon 20 de la boucle de chauffage.
Figure 9, selon une variante de réalisation, les moyens de répartition du débit chauffage sont constitués par un distributeur/répartiteur thermostatique 23" placé en sortie de l'échangeur 22 à la jonction de la branche de retour chauffage 233 et la branche de dérivation 30. À la différence d'un des modes de réalisation précédent, figure 7, la cartouche thermosensible 237 du répartiteur/distributeur est placée dans le flux de fluide caloporteur à l'entrée de l'échangeur 22. Tant que la température du fluide à l'entrée de l'échangeur 22 est inférieure à une consigne prédéfinie, le répartiteur/distributeur 23" oriente le flux en sortie de l'échangeur vers le conduit correspondant à la branche de dérivation 30, créant ainsi la boucle courte de chauffage. Par rapport aux réalisations précédentes, dont la cartouche thermosensible du répartiteur/distributeur était placée dans le flux de fluide à la sortie de l'échangeur, c'est-à-dire lorsque le fluide caloporteur avait échangé des calories avec l'habitacle, cette variante de mise en œuvre offre l'avantage d'être moins sensible aux conditions thermiques de l'habitacle vis-à-vis du pilotage de la boucle courte.
La figure 11 est un exemple de réalisation d'un distributeur/répartiteur thermostatique 500 à trois voies piloté par un flux de fluide différent de celui traversant les voies commutées 511 , 512, 513. Ledit répartiteur comprend une zone 510 dite de distribution et une zone 509 dite pilote. Avantageusement des moyens d'étanchéité 530 sont placés entre la zone pilote 509 et la zone de distribution 510. La zone pilote 509 comprend un conduit de pilotage 501 traversé par le flux de pilotage. Une cartouche thermosensible 502, enfermant un dispositif ou une substance sensible à la dilatation thermique est placée dans le flux de fluide traversant le conduit de pilotage 501 . Le dispositif ou la substance sensible à la dilatation thermique agissent sur une tige 503 laquelle est maintenue en position rétractée dans la cartouche par un élément élastique tel qu'un ressort hélicoïdal 521 . La zone de distribution 510 comprend un corps creux 550 sensiblement cylindrique, sur lequel arrivent en piquage des conduits 511 , 512, 513. Les axes d'un premier groupe de conduits 512 intersectent l'axe du corps creux à une position axiale déterminée. Les axes du deuxième groupe de conduits 513 intersectent l'axe du corps creux à une position axiale différente de l'intersection des axes du premier groupe de conduits. Finalement un troisième groupe de conduits 511 intersecte l'axe du corps creux à une position différente des deux précédentes et non compris entre celles-ci. Ledit corps creux est fermé à l'une de ses extrémités par un bouchon 551 , l'autre extrémité laissant passer de manière étanche la tige 503 de la cartouche thermosensible 502. La tige agit sur un tiroir 520 apte à coulisser à l'intérieur du corps creux entre les deux positions axiales d'intersection des axes des deux premiers groupes de conduits 512, 513. Lorsque le tiroir se trouve en position axiale face à l'arrivée d'un groupe de conduits, il obstrue ledit groupe de conduits. Sur les illustrations figure 11 A et 11 B il n'y a qu'un seul conduit par groupe de conduits.
Dans une première position du tiroir 520, par exemple lorsque la tige 503 est rétractée, le tiroir obstrue un premier groupe de conduits 512 de sorte que le fluide pénétrant dans le corps creux 550 du distributeur par le troisième groupe de conduits 511 est dirigé vers le deuxième groupe de conduits 513, figure 11 A.
Figure 11 B, lorsque le fluide traversant le conduit de pilotage 501 monte en température, le dispositif ou la substance contenus dans la cartouche thermosensible 502 se dilatent, agissent sur la tige 503, s'opposent à l'action du ressort 521 et déplacent celle-ci vers une autre position d'équilibre. Cette action déplace le tiroir 520 de sorte qu'il obstrue le deuxième groupe de conduits 513 et libère la communication hydraulique entre le troisième groupe de conduits 511 et le premier groupe 512.
Selon la longueur des courses, la réactivité du dispositif ou de la substance sensibles à la dilatation contenus dans la cartouche thermosensible 502 la transition entre les deux configurations pourra être brève et le dispositif 500 se comportera comme un distributeur, ou, pourra être très progressive, et le dispositif 500 se comportera alors comme un répartiteur. Dans cette dernière configuration le flux de fluide arrivant par le troisième groupe de conduits 511 pourra être divisé entre le premier 512 et le deuxième groupe 513.
Figure 10, selon un dernier exemple de mise en œuvre les moyens de répartition du débit de chauffage 23"' sont placés à la jonction 230 entre le premier tronçon 20 de la boucle de chauffage et la branche de dérivation 30. La cartouche thermosensible 238 est placée dans le flux de fluide dans ce premier tronçon 20. En plaçant les moyens 23"' de répartition du débit chauffage à la jonction 230 de la branche de retour 30 sur le premier tronçon 20 de la boucle de chauffage, cet exemple de mise en œuvre, permet, comme précédemment, figure 8, de créer une boucle courte 300 comprenant un très faible volume de fluide et isolée du reste du circuit de refroidissement. Cette configuration présente en plus l'avantage d'une meilleure prise en compte de la température du fluide contenu dans le circuit de refroidissement du moteur et ainsi de tirer avantage de l'inertie thermique de celui-ci en mélangeant les flux. La vanne thermostatique 23"' agit comme un mitigeur entre les flux en provenance de la branche de dérivation 30 et ceux en provenance du moteur par le conduit correspondant à la première branche 20 de la boucle de chauffage. Pour obtenir cet effet technique un débit de fuite doit être conservé entre ces deux flux. À cette fin, il est utilisé une vanne thermostatique particulière.
La figure 12A représente une vue en coupe de la jonction 230 et de la vanne thermostatique 23"' lorsque la boucle courte 300 est formée selon le dernier exemple de réalisation. La cartouche thermosensible 238 agit sur une tige 701 maintenue en position rétractée dans la cartouche par un élément élastique tel qu'un ressort hélicoïdal (non représenté). La tige 701 agit sur un tiroir 702 apte à coulisser à l'intérieur d'un corps creux 703 sensiblement cylindrique sur lequel sont implantés les piquages 712 connectés aux conduits 20, 30. Lorsque la boucle courte est formée, le tiroir 702 est dans une position telle que le débit de fluide caloporteur dans la jonction 230 vers les moyens de chauffage auxiliaires 210 est essentiellement issu de la branche de dérivation 30. Lorsque la tige 701 est en position rétractée la cartouche thermosensible 238 obstrue partiellement le passage du fluide caloporteur dans le tiroir 702, laissant une faible section 710 pour le passage du flux de fluide caloporteur 121 issu du moteur thermique. Figure 12C, lorsque le flux de fluide caloporteur 121 issu du moteur thermique monte en température, par exemple parce que le moteur thermique est en fonctionnement, le dispositif ou la substance contenus dans la cartouche thermosensible 238 qui est exposée à ce flux ; se dilatent, agissent sur la tige 701 , s'opposent à l'action du ressort et font se déplacer le tiroir 702 de sorte qu'il obstrue le passage du fluide caloporteur en provenance de la branche de dérivation 30. Dans le même temps, comme indiqué en figure 12D, le déplacement du tiroir 702 à distance de la cartouche thermosensible 238 libère une section de passage 711 plus importante au fluide caloporteur issu du moteur thermique. Le fluide caloporteur parvenant à l'échangeur 22 provient alors uniquement du moteur thermique.
La figure 13 représente un exemple d'évolution en fonction du temps 610 de la température 620 du fluide caloporteur dans la boucle de chauffage et dans le circuit de refroidissement du moteur thermique. Une première courbe 632 montre l'évolution de la température du fluide caloporteur dans une boucle de chauffage et dans un circuit de refroidissement d'un moteur thermique, selon l'art antérieur, le circuit de chauffage/refroidissement comprenant des moyens de chauffage auxiliaires mais n'étant pas pourvu de moyens permettant de créer une boucle courte. En partant à tO d'un moteur froid et à l'arrêt, les moyens de chauffage auxiliaires sont en fonctionnement et les calories transférées au fluide caloporteur par les moyens de chauffage auxiliaires sont communiquées à l'habitacle du véhicule par l'échangeur 22. Le chauffage de l'habitacle s'effectue en boucle longue de façon très lente et limitée et ce dispositif permet d'atteindre la température de consigne Te au bout d'un temps t3. De plus, cette montée en température n'est atteinte qu'au prix d'une puissance électrique importante mise en œuvre au niveau des moyens de chauffage auxiliaires pour réchauffer le fluide caloporteur. Pour une puissance électrique plus faible, la montée en température du fluide caloporteur suit révolution décrite par la courbe 633, également relative à l'art antérieur, et qui montre que la température de consigne Te est inatteignable en utilisant les seuls moyens de chauffage auxiliaires.
En utilisant un dispositif selon l'un quelconque des modes de réalisation de l'invention, en partant d'un moteur froid et à l'arrêt à l'instant tO, le chauffage de l'habitacle est assuré par les moyens auxiliaires la boucle courte de chauffage étant active. Le volume réduit de fluide caloporteur dans cette boucle courte permet d'en monter rapidement la température en suivant la courbe 630. Au bout d'un temps t1 inférieur à t3 la température de consigne Te est atteinte et les moyens de répartition du débit de chauffage font passer la configuration de la boucle de chauffage en boucle longue. Le fluide caloporteur chaud, issu de la boucle de chauffage, se mélange alors au fluide froid contenu dans le circuit de refroidissement du bloc- moteur, provoquant une baisse 631 de la température du fluide caloporteur dans la boucle de chauffage.
Au niveau du circuit de refroidissement moteur, le fluide reste froid, le moteur n'étant pas en fonctionnement, jusqu'au temps t1 , où, par le passage en configuration boucle longue du circuit de chauffage, le fluide caloporteur issu du circuit de refroidissement du moteur est mélangé avec le fluide chaud issu de la boucle de chauffage. Le fluide contenu dans le bloc-moteur monte alors en température au contact du fluide préchauffé de la boucle de chauffage permettant ainsi de préchauffer le moteur thermique. Sous l'effet de la source de chauffage et des moyens d'accélération auxiliaires la température du fluide monte à nouveau, la boucle de chauffage étant en configuration boucle longue. Éventuellement, au-delà d'un temps t2 le moteur thermique est mis en fonctionnement. La circulation du fluide dans le circuit de refroidissement entraîne une baisse de la température du fluide caloporteur circulant dans ce circuit. La circulation en boucle courte du circuit de chauffage peut alors être rétablie de sorte à ce que cette baisse ne soit pas sensible au niveau de l'habitacle. Ce fonctionnement correspond aux modes de réalisation exposés ci-avant dans lesquels les moyens de répartition du débit chauffage sont constitués par des organes thermostatiques autonomes. La circulation du fluide caloporteur en boucle courte dans la boucle de chauffage et dans le circuit de refroidissement du moteur thermique permet ainsi d'atteindre plus rapidement la température de consigne Te, en un temps t1 inférieur à t3 et avec une puissance électrique de réchauffage moindre.
Comme précisé précédemment, il est possible de substituer aux organes thermostatiques autonomes des moyens pilotables selon des algorithmes plus complexes tels que des électrovannes. Dans ce cas, lorsque la température du fluide atteint, au temps t2, de nouveau la température de consigne Te, le circuit peut à nouveau être placé en configuration boucle courte, et réchauffer plus rapidement le fluide caloporteur dans cette boucle et par voie de conséquence, l'habitacle du véhicule. Il est ainsi possible d'optimiser à la fois la consommation énergétique et le confort de l'habitacle en basculant, en fonction des circonstances, la boucle de chauffage de la configuration boucle courte à la configuration boucle longue.
La description ci-avant illustre clairement que par ses différentes caractéristiques et leurs avantages, la présente invention atteint les objectifs qu'elle visait. En particulier, elle permet de chauffer rapidement l'habitacle d'un véhicule automobile hybride lorsque le moteur thermique dudit véhicule n'est pas en fonctionnement.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Dispositif de chauffage/refroidissement, notamment pour un véhicule automobile, comprenant un circuit hydraulique fermé transportant un fluide caloporteur, ledit circuit comprenant :
- une première source de chauffage (110) traversée par le fluide, ledit fluide circulant dans l'ensemble du circuit de la sortie de la première source à l'entrée de ladite source ;
- une seconde source de chauffage (210) traversée par le fluide
- une première boucle (100) de circuit, dite de refroidissement, comprenant :
- un radiateur (12),
- une première branche (11 ) mettant en communication hydraulique en série, dans le sens de circulation du fluide, la sortie de la première source de chauffage (110) et l'entrée du radiateur (12) ;
- une seconde branche (130) mettant en communication hydraulique en série le radiateur et l'entrée dans la première source de chauffage ;
- une deuxième boucle (200), dite de chauffage, en dérivation de la première boucle et comprenant :
- la seconde source de chaleur (210),
- un échangeur thermique (22) ;
- une première branche (20) mettant en communication hydraulique en série, dans le sens de circulation du fluide, sur un premier tronçon (20), la sortie de la première source de chauffage (110) et l'entrée de la seconde source de chauffage (210) puis l'entrée de l'échangeur (22) sur un deuxième tronçon,
- une deuxième branche (231 , 232) mettant en communication hydraulique la sortie de l'échangeur (22) et l'entrée dans la première source de chauffage (110) ; - une troisième branche (30) en dérivation entre la première et la deuxième branche et mettant en communication hydraulique la sortie de l'échangeur et l'entrée dans la seconde source de chauffage (210) ;
- des moyens (23, 24) pilotés par la température du fluide caloporteur, dits de répartition du débit de chauffage, aptes à modifier la répartition du débit de fluide caloporteur entre la deuxième (232) et la troisième (30) branches ;
caractérisé en ce que la seconde branche (130) de la première boucle (100) et la deuxième branche (231 , 232) de la deuxième boucle sont deux branches distinctes en dérivation l'une de l'autre ladite dérivation (236) étant située en aval des moyens de répartition du débit chauffage (23, 24), et
en ce que le circuit comprend :
- une branche (40, 41 ) dite de dérivation moteur, mettant en communication en dérivation la première branche de la première boucle (100) en sortie de la première source de chauffage (110) et la deuxième branche (130) de la première boucle ;
- des moyens (14), dits de répartition du débit refroidissement, pilotés par la température du fluide caloporteur, aptes à modifier la répartition de débit entre la première branche (10) de la première boucle (100) et la branche de dérivation moteur (40, 41 ) ;
la deuxième branche (233) de la deuxième boucle étant connectée (240) à la branche de dérivation moteur en amont de la connexion (140) de celle-ci avec la deuxième branche (131 ) de la première boucle.
2. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les moyens de répartition du débit de chauffage (23, 24) sont pilotés par la température du fluide à la sortie de l'échangeur (22).
3. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les moyens de répartition du débit chauffage (23, 24) sont pilotés par la température du fluide dans la première branche (20) de la deuxième boucle (200) en amont de la seconde source de chauffage (210).
4. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens de répartition du débit chauffage (23, 24) sont pilotés par la température du fluide dans la première branche de la deuxième boucle en aval de la seconde source de chauffage (210).
5. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la troisième branche de la deuxième boucle est constituée par une partie (40) de la branche de dérivation moteur.
6. Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que la troisième branche (30) de la deuxième boucle est connectée au premier tronçon (20) de la première branche de la deuxième boucle entre la première (110) et la deuxième (210) source de chauffage.
7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de répartition du débit chauffage sont constitués par une vanne thermostatique (24, 24') placée dans la branche de dérivation moteur (40, 41 ) entre les jonctions de cette branche avec la deuxième branche de la deuxième boucle et avec la deuxième branche de la première boucle.
8. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les moyens de répartition du débit chauffage (24') sont constitués par une vanne placée dans la branche de dérivation moteur (40,41 ) entre les jonctions (240, 140) de cette branche avec la deuxième branche de la deuxième boucle et avec la deuxième branche de la première boucle, laquelle vanne est actionnée par un thermostat (242) placé dans le premier tronçon (20) de la première branche de la deuxième boucle.
9. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de répartition du débit chauffage sont constitués par un distributeur/répartiteur thermostatique (23) placé en sortie de l'échangeur thermique à la jonction entre la deuxième (233) et la troisième branche (30) de la deuxième boucle.
10. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens (23") de répartition du débit de chauffage sont constitués par un distributeur/répartiteur thermostatique (500) placé à la jonction entre la deuxième (233) et la troisième (30) branche de la deuxième boucle et dont l'élément thermosensible (237) est soumis au flux de fluide dans le deuxième tronçon de la première branche de la deuxième boucle à l'entrée de l'échangeur (22).
11 . Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de répartition du débit de chauffage sont constitués par un répartiteur thermostatique (23"') placé à la jonction (230) entre le premier tronçon (20) de la première et la troisième branche de la deuxième boucle en amont de la seconde source de chauffage (210).
12. Dispositif selon la revendication 11 , caractérisé en ce que l'élément thermosensible (238) du répartiteur est soumis au flux de fluide à la sortie de la première source de chauffage (110).
13. Véhicule automobile hybride, apte à être branché sur un réseau électrique de distribution, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes la première source de chauffage (110) étant constituée par le circuit interne de refroidissement (160, 161 , 162) d'un moteur à combustion interne (150) et la seconde source de chauffage (210) par des moyens électriques associés à des moyens auxiliaires d'accélération (211 ) également électriques.
14. Procédé pour le préchauffage d'un véhicule selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comprend une étape consistant à établir une circulation de fluide caloporteur limitée à la deuxième boucle (200) par les moyens d'accélération auxiliaires (211 ) et à chauffer le fluide caloporteur à l'aide de la seconde source de chauffage (210) lorsque le véhicule est branché sur le réseau électrique de distribution et que ses groupes motopropulseurs sont à l'arrêt de sorte à préchauffer l'habitacle du véhicule.
15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il comprend une deuxième étape rétablissant une circulation du fluide caloporteur dans la première boucle (100) par les moyens d'accélération auxiliaires (211 ) et chauffant le fluide caloporteur à l'aide de la seconde source de chauffage (210) lorsque le véhicule est branché au réseau de distribution électrique et que ses groupes motopropulseurs sont à l'arrêt de sorte à préchauffer le moteur thermique du véhicule.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105209848B (zh) * 2013-03-15 2019-03-08 达纳加拿大公司 用于预热和冷却传动流体的阀系统配置
US10267546B2 (en) * 2015-09-04 2019-04-23 Ford Global Technologies Llc Vehicle HVAC system with combination heat exchanger for heating and cooling vehicle interior

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3447182A1 (de) * 1984-12-22 1986-06-26 Kromberg & Schubert, 5600 Wuppertal Heizung fuer den fahrgastraum in kraftfahrzeugen
JPH0618053U (ja) * 1991-09-26 1994-03-08 忠博 宇田 充電及び冷暖房用に水冷式小型エンジンを搭載した電気自動車。
DE19730678A1 (de) * 1997-07-17 1999-01-21 Volkswagen Ag Hybridfahrzeug mit einer Vorrichtung zur Kühlung von Antriebsbauteilen und zur Innenraumheizung
DE59808905D1 (de) 1998-04-07 2003-08-07 Swatch Group Man Services Ag B Einrichtung zur Kühlung von Antriebseinheiten und zur Innenraumbeheizung eines Hybridfahrzeuges
JP3979181B2 (ja) * 2002-05-22 2007-09-19 株式会社デンソー 車両用電気機器制御装置
US9849753B2 (en) * 2008-05-16 2017-12-26 GM Global Technology Operations LLC Heating system for an automotive vehicle

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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