FR2766562A1 - Fluid loss detection system for refrigerating circuit in vehicle air conditioning - Google Patents
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Abstract
Description
Procédé et dispositif tour détecter une fuite de fluide dans un circuit de fluide réfrigérant comprenant un comPresseur
L'invention concerne un procédé pour détecter une fuite de fluide dans un clrcuit comprenant un compresseur pour faire circuler un fluide réfrigérant qui peut se présenter à l'état liquide et à l'état gazeux, ledit compresseur étant entraîné par un moteur via un embrayage.Method and device for detecting a fluid leak in a refrigerant circuit comprising a compressor
The invention relates to a method for detecting a fluid leak in a circuit comprising a compressor for circulating a refrigerant fluid which can be in the liquid state and in the gaseous state, said compressor being driven by a motor via a clutch. .
Une telle fuite peut se produire notamment dans un circuit d'un dispositif de climatisation de l'habitacle d'un véhicule automobile. Si cette fuite n'est pas détectée, cela peut conduire à un endommagement irrémédiable du circuit.Such a leak can occur in particular in a circuit of an air conditioning device for the passenger compartment of a motor vehicle. If this leak is not detected, it can lead to irreparable damage to the circuit.
Un tel phénomène peut être constaté notamment dans un circuit tel que ceux décrits dans FR-A-2 717 126 et dans FR-A2 731 952, comprenant une première branche contenant un évaporateur suivi dudit compresseur, une seconde branche contenant un condenseur et une troisième branche ne contenant pas de condenseur, les seconde et troisième branches étant placées mutuellement en parallèle de façon à former avec la première branche respectivement une boucle de refroidissement et une boucle de réchauffage, des moyens de commutation étant prévus pour envoyer le fluide sortant de la première branche soit dans la seconde branche, soit dans la troisième branche, et le dispositif de climatisation comprenant en outre des moyens pour envoyer dans l'habitacle de l'air ayant subi un échange de chaleur avec l'évaporateur.Such a phenomenon can be observed in particular in a circuit such as those described in FR-A-2 717 126 and in FR-A2 731 952, comprising a first branch containing an evaporator followed by said compressor, a second branch containing a condenser and a third branch not containing a condenser, the second and third branches being placed mutually in parallel so as to form with the first branch respectively a cooling loop and a heating loop, switching means being provided for sending the fluid leaving the first branch either in the second branch or in the third branch, and the air conditioning device further comprising means for sending into the passenger compartment air having undergone heat exchange with the evaporator.
Ce circuit peut être utilise de façon classique pour la climatisation de l'habitacle, lorsque le fluide circule dans la boucle de refroidissement.This circuit can be conventionally used for air conditioning the passenger compartment, when the fluid circulates in the cooling loop.
Lorsque le fluide circule dans la boucle de réchauffage, l'évaporateur est utilisé comme échangeur de chaleur pour le chauffage de l'habitacle. When the fluid circulates in the heating loop, the evaporator is used as a heat exchanger for heating the passenger compartment.
Le but de l'invention est de détecter la présence d'une fuite de fluide dans un circuit de fluide réfrigérant, sans faire appel à des capteurs spéciaux qui alourdiraient le coût du circuit, et d'interdire la mise en route du compresseur.The object of the invention is to detect the presence of a fluid leak in a refrigerant circuit, without using special sensors which would increase the cost of the circuit, and to prohibit the start-up of the compressor.
L'invention part de la découverte que la présence d'une fuite de fluide réfrigérant dans un circuit du type précité peut être détectée sans faire appel à des capteurs spéciaux.The invention starts from the discovery that the presence of a refrigerant leak in a circuit of the aforementioned type can be detected without using special sensors.
Dans le procédé selon l'invention, on compare la pression mesurée du fluide réfrigérant au repos (le compresseur étant arrêté) à la pression de saturation correspondant à la température du fluide réfrigérant et on interdit l'embrayage du compresseur si la pression mesurée est inférieure à la pression de saturation.In the method according to the invention, the measured pressure of the coolant at rest (the compressor being stopped) is compared with the saturation pressure corresponding to the temperature of the coolant and the clutch of the compressor is prohibited if the measured pressure is lower. at saturation pressure.
Ainsi, cette comparaison peut être effectuée à partir de deux informations relatives à la pression et à la température du fluide réfrigérant, ces deux informations étant généralement disponibles par des capteurs déjà présents pour le fonctionnement du circuit.Thus, this comparison can be made from two pieces of information relating to the pressure and the temperature of the refrigerant, these two pieces of information generally being available by sensors already present for the operation of the circuit.
Des caractéristiques optionnelles de l'invention, complémentaires ou alternatives, sont énoncées ci-après: - dans une phase au repos du circuit (compresseur arrêté) on détermine la pression mesurée, on détermine une température mesurée représentative de la température du fluide réfrigérant, on déduit de cette température la pression de saturation correspondante, on effectue une comparaison entre la pression mesurée et la pression de saturation et on désactive l'embrayage si la pression mesurée est inférieure à la pression de saturation.Optional, complementary or alternative characteristics of the invention are set out below: - in an idle phase of the circuit (compressor stopped), the measured pressure is determined, a measured temperature is determined representative of the temperature of the refrigerant, deduced from this temperature the corresponding saturation pressure, a comparison is made between the measured pressure and the saturation pressure and the clutch is deactivated if the measured pressure is lower than the saturation pressure.
- On détermine la pression mesurée à la sortie du compresseur.- The pressure measured at the compressor outlet is determined.
- On détermine la température mesurée directement dans le circuit de fluide réfrigérant. - The temperature measured is determined directly in the refrigerant circuit.
- On détermine la température mesurée à partir de la température de l'air ambiant.- The measured temperature is determined from the ambient air temperature.
- Le fluide est un fluide réfrigérant circulant dans un circuit d'un dispositif de climatisation de l'habitacle d'un véhicule automobile, ce circuit comprenant une première branche contenant un évaporateur suivi dudit compresseur, une seconde branche contenant un condenseur et une troisième branche ne contenant pas de condenseur, les seconde et troisième branches étant placées mutuellement en parallèle de façon à former avec la première branche respectivement une boucle de refroidissement et une boucle de réchauffage, des moyens de commutation étant prévus pour envoyer le fluide sortant de la première branche soit dans la seconde branche, soit dans la troisième branche, et le dispositif comprenant en outre des moyens pour envoyer dans l'habitacle de l'air ayant subi un échange de chaleur avec l'évaporateur, et, lorsqu'on constate que, dans le circuit au repos, la pression mesurée est inférieure à la pression de saturation correspondante, on désactive l'embrayage du compresseur.- The fluid is a refrigerant circulating in a circuit of an air conditioning device of the passenger compartment of a motor vehicle, this circuit comprising a first branch containing an evaporator followed by said compressor, a second branch containing a condenser and a third branch not containing a condenser, the second and third branches being placed mutually in parallel so as to form with the first branch respectively a cooling loop and a heating loop, switching means being provided for sending the fluid leaving the first branch either in the second branch or in the third branch, and the device further comprising means for sending into the passenger compartment air which has undergone heat exchange with the evaporator, and, when it is found that in the circuit at rest, the pressure measured is lower than the corresponding saturation pressure, the clutch is deactivated compressor.
L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé tel que défini ci-dessus, comprenant un capteur de pression propre à fournir la pression mesurée du fluide, un capteur de température propre à fournir une température mesurée représentative du fluide, une unité de traitement propre à donner une pression de saturation à partir de la température mesurée, ainsi qu'un comparateur propre à comparer la pression mesurée à la pression de saturation et à délivrer un signal si la pression mesurée est inférieure à la pression de saturation.The invention also relates to a device for implementing the method as defined above, comprising a pressure sensor capable of supplying the measured pressure of the fluid, a temperature sensor capable of providing a measured temperature representative of the fluid , a processing unit capable of giving a saturation pressure from the measured temperature, as well as a comparator capable of comparing the measured pressure with the saturation pressure and of delivering a signal if the measured pressure is lower than the pressure of saturation.
- L'unité de traitement comprend un calculateur propre à calculer la pression de saturation en fonction de la température mesurée.- The processing unit includes a computer capable of calculating the saturation pressure as a function of the measured temperature.
- L'unité de traitement comprend une mémoire propre à faire correspondre la pression de saturation à la température mesurée. - The processing unit includes a memory capable of matching the saturation pressure to the measured temperature.
- La mémoire comprend une table de correspondance propre à faire correspondre des valeurs de pression de saturation à des valeurs de la température mesurée.- The memory includes a correspondence table suitable for matching saturation pressure values with values of the measured temperature.
- Le capteur de pression est relié à la sortie du compresseur.- The pressure sensor is connected to the compressor outlet.
- Le capteur de température est relié directement au circuit de fluide.- The temperature sensor is directly connected to the fluid circuit.
- Le capteur de température est propre à mesurer la température ambiante.- The temperature sensor is suitable for measuring the ambient temperature.
Les caractéristiques et avantages de l'invention seront exposés plus en détail dans la description ci-après, en se référant au dessin annexé, sur lequel: - la figure unique est un schéma d'un circuit de fluide réfrigérant utilisé pour la climatisation et le chauffage de l'habitacle d'un véhicule, équipé d'un dispositif selon l'invention.The characteristics and advantages of the invention will be explained in more detail in the description below, with reference to the accompanying drawing, in which: - the single figure is a diagram of a refrigerant circuit used for air conditioning and heating of the passenger compartment of a vehicle, equipped with a device according to the invention.
Dans le circuit de la figure circule un fluide propre à passer de l'état liquide à l'état gazeux en absorbant de la chaleur, et de l'état gazeux à l'état liquide en cédant de la chaleur, comme c'est le cas de façon habituelle dans les installations de climatisation de véhicules. Les composants du circuit sont également rencontrés de façon habituelle dans ces mêmes installations de climatisation.In the circuit of the figure circulates a fluid capable of passing from the liquid state to the gaseous state by absorbing heat, and from the gaseous state to the liquid state by yielding heat, as is the usual case in vehicle air conditioning systems. The components of the circuit are also encountered in the usual way in these same air conditioning installations.
Les composants du circuit illustré sont répartis dans trois branches 1, 2 et 3 se raccordant entre elles en deux points de jonction A et B. La branche 1 contient un compresseur 4 qui y fait circuler le fluide du point A vers le point B, et un évaporateur 5 placé en amont du compresseur. La branche 2 contient, du point B vers le point A, un condenseur 6, une bouteille 7, un clapet anti-retour 8 et un détendeur 10. Un autre détendeur 14 est placé dans la branche 3. Un capteur de pression 9 détecte la pression du fluide à la sortie du compresseur. Les trois voies d'une vanne à trois voies 17 placée au point B communiquent respectivement avec les branches 1, 2 et 3. Une conduite de dérivation 11, contenant une vanne de décharge 16, relie un point D situé en aval du compresseur sur la branche 1 à un point C situé sur la branche 2 entre la vanne 17 et le condenseur 6, de sorte que la vanne 16 relie ces deux branches en parallèle avec la vanne 17. La vanne 17 est commandée par un module de commande 15 de façon à relier l'extrémité aval de la branche 1, soit à l'extrémité amont de la branche 2, soit à celle de la branche 3.The components of the illustrated circuit are distributed in three branches 1, 2 and 3 connecting together at two junction points A and B. Branch 1 contains a compressor 4 which circulates the fluid there from point A to point B, and an evaporator 5 placed upstream of the compressor. The branch 2 contains, from point B to point A, a condenser 6, a bottle 7, a non-return valve 8 and a regulator 10. Another regulator 14 is placed in branch 3. A pressure sensor 9 detects the fluid pressure at the compressor outlet. The three ways of a three-way valve 17 placed at point B communicate respectively with branches 1, 2 and 3. A bypass line 11, containing a relief valve 16, connects a point D located downstream of the compressor on the branch 1 at a point C located on branch 2 between the valve 17 and the condenser 6, so that the valve 16 connects these two branches in parallel with the valve 17. The valve 17 is controlled by a control module 15 so to connect the downstream end of branch 1, either to the upstream end of branch 2, or to that of branch 3.
Lors du fonctionnement du dispositif en mode de refroidissement, le fluide refoulé par le compresseur 4 passe par le point B, la vanne 17 et le point C pour atteindre le condenseur 6 où il se condense en cédant de la chaleur à l'air ambiant, puis traverse la bouteille 7 et le clapet antiretour 8 et subit une détente dans le détendeur thermostatique 10. Le fluide s'évapore dans l'évaporateur 5 en refroidissant de l'air destiné à être envoyé dans l'habitacle du véhicule. Le fluide gazeux sortant de l'évaporateur 5 est de nouveau aspiré par le compresseur.During the operation of the device in cooling mode, the fluid discharged by the compressor 4 passes through point B, the valve 17 and point C to reach the condenser 6 where it condenses by yielding heat to the ambient air, then passes through the bottle 7 and the non-return valve 8 and undergoes expansion in the thermostatic expansion valve 10. The fluid evaporates in the evaporator 5 by cooling air intended to be sent into the passenger compartment of the vehicle. The gaseous fluid leaving the evaporator 5 is again sucked up by the compressor.
Dans le mode de réchauffage, le fluide circule dans la boucle de réchauffage formée par les branches 1 et 2. En sortant du compresseur 4, il passe par le point D et la vanne 17, puis dans le détendeur 14 et atteint, en restant à l'état gazeux, l'évaporateur 5 où il cède de la chaleur à de l'air destiné à être envoyé dans l'habitacle. Le fluide revient ensuite au compresseur.In the reheating mode, the fluid circulates in the reheating loop formed by the branches 1 and 2. Leaving the compressor 4, it passes through point D and the valve 17, then in the regulator 14 and reaches, remaining at the gaseous state, the evaporator 5 where it gives off heat to the air intended to be sent into the passenger compartment. The fluid then returns to the compressor.
Selon l'invention, le capteur de pression 9, qui est relié au module de commande 15 et sert par ailleurs à réguler la circulation du fluide dans le mode de refroidissement, est utilisé pour détecter la présence d'une fuite de fluide réfrigérant dans le circuit.According to the invention, the pressure sensor 9, which is connected to the control module 15 and also serves to regulate the circulation of the fluid in the cooling mode, is used to detect the presence of a leak of refrigerant fluid in the circuit.
Le compresseur 4 est propre à être entraîné par un moteur 18, par l'intermédiaire d'un embrayage 19. Le moteur 18 peut être soit le moteur du véhicule automobile lui même, soit un moteur électrique.The compressor 4 is suitable for being driven by a motor 18, by means of a clutch 19. The motor 18 can be either the engine of the motor vehicle itself, or an electric motor.
Le dispositif représenté comprend une unité de traitement 20 comportant un comparateur 21, par exemple du type électronique, et une mémoire 22 comprenant une table de correspondance.The device shown comprises a processing unit 20 comprising a comparator 21, for example of the electronic type, and a memory 22 comprising a correspondence table.
Le dispositif comporte en outre un capteur de température 23 propre à fournir une information représentative de la température du fluide réfrigérant lorsque le circuit est au repos. Cette information de température est de préférence obtenue directement sur le fluide dans le circuit. Toutefois, si cette information n'est pas disponible, il est possible de mesurer une température correspondant à celle de l'air ambiant (TA).The device also includes a temperature sensor 23 capable of providing information representative of the temperature of the refrigerant when the circuit is at rest. This temperature information is preferably obtained directly on the fluid in the circuit. However, if this information is not available, it is possible to measure a temperature corresponding to that of the ambient air (AT).
Dans l'exemple représenté sur la figure, le capteur 23 mesure la température de l'air ambiant.In the example shown in the figure, the sensor 23 measures the temperature of the ambient air.
Le capteur 23 fourni une information relative à la température mesurée TM et cette information est appliquée à la mémoire 22.The sensor 23 provides information relating to the measured temperature TM and this information is applied to the memory 22.
Cette mémoire comprend une table de correspondance incluant des valeurs de température auxquelles correspondent respectivement des valeurs de la pression de saturation PS du fluide réfrigérant.This memory includes a correspondence table including temperature values to which correspond respectively values of the saturation pressure PS of the refrigerant.
Cette mémoire permet ainsi de faire correspondre à une valeur de température mesurée TM une valeur de pression de saturation PS. Cette dernière est appliquée au comparateur 21.This memory thus makes it possible to correspond to a measured temperature value TM a saturation pressure value PS. The latter is applied to comparator 21.
Celui-ci reçoit par ailleurs une information sur la pression mesurée PM provenant du capteur de pression 9.The latter also receives information on the measured pressure PM from the pressure sensor 9.
En variante, l'unité de traitement 20 pourrait comporter un calculateur propre à calculer la valeur de pression de saturation PS à partir de la valeur de température mesurée TM selon une formule programmée contenue dans l'unité de traitement. As a variant, the processing unit 20 could include a computer capable of calculating the saturation pressure value PS from the measured temperature value TM according to a programmed formula contained in the processing unit.
Le comparateur 21 établit une comparaison entre les valeurs
PM et PS. Lorsque le circuit est au repos et que le compresseur n'est donc pas entraîné, il peut se produire deux situations.Comparator 21 compares the values
PM and PS. When the circuit is at rest and the compressor is therefore not driven, two situations can arise.
Dans la situation de fonctionnement normal, il n'existe pas de fuite du fluide réfrigérant dans le circuit, les valeurs
PM et PS sont égales. Par conséquent, le comparateur ne donne aucun ordre particulier.In the normal operating situation, there is no refrigerant leak in the circuit, the values
PM and PS are equal. Consequently, the comparator does not give any particular order.
Par contre, dans la situation où une fuite de fluide réfrigérant se produit, la valeur de la pression mesurée PM est inférieure à la pression de saturation PS.On the other hand, in the situation where a refrigerant leak occurs, the value of the measured pressure PM is lower than the saturation pressure PS.
Le comparateur délivre alors un signal S qui est appliqué à l'embrayage 19. Ce signal désactive l'embrayage 19, c'est-àdire qu'il le place dans l'état débrayé, si bien que le compresseur 4 ne peut pas être entraîné.The comparator then delivers a signal S which is applied to the clutch 19. This signal deactivates the clutch 19, that is to say that it places it in the disengaged state, so that the compressor 4 cannot be driven.
De ce fait, il ne risque pas d'y avoir d'endommagement irrémédiable du circuit. Ce signal peut servir aussi à mettre en route un signal d'alerte, par exemple un voyant sur la tableau de bord du véhicule automobile.Therefore, there is no risk of irreparable damage to the circuit. This signal can also be used to activate an alert signal, for example a warning light on the dashboard of the motor vehicle.
Bien entendu, l'utilisation du procédé de l'invention n'est pas limité au circuit de la figure. Il peut être utilisé pour détecter l'existence d'une fuite de fluide réfrigérant dans d'autres circuits, y compris des circuits de climatisation conventionnels.Of course, the use of the method of the invention is not limited to the circuit of the figure. It can be used to detect the existence of a refrigerant leak in other circuits, including conventional air conditioning circuits.
De plus, la réalisation de l'unité de traitement est susceptible de nombreuses variantes. In addition, the realization of the processing unit is susceptible of numerous variants.
Claims (13)
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FR9709509A FR2766562B1 (en) | 1997-07-25 | 1997-07-25 | METHOD AND DEVICE FOR DETECTING A FLUID LEAK IN A REFRIGERANT FLUID CIRCUIT COMPRISING A COMPRESSOR |
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FR2766562A1 true FR2766562A1 (en) | 1999-01-29 |
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ID=9509648
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FR (1) | FR2766562B1 (en) |
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