FR2801842A1 - Systeme de conditionnement d'air pour vehicules - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un système de conditionnement d'air pour véhicules.Ce système de conditionnement comporte un compresseur (2) et un évaporateur dans un circuit réfrigérant (1) et comporte un détecteur destiné à détecter la température de l'évaporateur. La capacité de décharge du compresseur (2) présente une corrélation avec un signal d'entrée externe qui varie en réponse au signal d'entrée. Le système comprend en outre des moyens pour calculer la valeur cible de la température de l'évaporateur et des moyens pour calculer la valeur du signal d'entrée pour le compresseur (2) par une équation qui comporte un terme de calcul prédictif de valeur de signal d'entrée (A) pour calculer de manière prédictive le signal d'entrée, de façon que la température de l'évaporateur atteigne la valeur cible pendant une opération stable et un terme de calcul de contrôle de réinjection (B) comportant un écart entre la température d'évaporateur cible calculée et la température d'évaporateur détectée.
Description
SYSTEME DE CONDITIONNEMENT D'AIR POUR VEHICULES
La présente invention concerne un système de conditionnement d'air pour véhicules et de façon plus spécifique, un système de conditionnement d'air pour véhicules permettant d'atteindre un contrôle optimum d'un compresseur du type à capacité variable disposé dans un circuit réfrigérant, en réponse à un signal externe. On connaît un système de conditionnement d'air pour véhicules, comprenant un circuit réfrigérant possédant un compresseur capable de faire varier sa capacité et un évaporateur exécutant une opération d'absorption de chaleur pendant une opération de refroidissement ou/et un condenseur exécutant une opération de rayonnement de chaleur pendant une opération de chauffage, disposés dans un chemin
de fluide (par exemple, un chemin d'air).
Dans un tel système de conditionnement d'air pour véhicules, le contrôle de la température de l'intérieur du véhicule est effectué, par exemple, comme suit. Le déplacement du compresseur est contrôlé par contrôle PI par réinjection de la température d'air à la sortie de l'évaporateur ou du condenseur, de façon que la température soit égale
à une valeur cible.
Cette commande classique est illustrée par la figure 8. Sur cette 2 o figure, la température d'air cible TOC à la sortie d'un échangeur thermique intérieur est calculée par l'équation suivante, en fonction d'un signal provenant d'un détecteur de température d'air intérieur Tr, d'un signal provenant d'un détecteur de température d'air extérieur Tam, d'un signal provenant d'un détecteur d'ensoleillement Tst et d'un
2 5 signal de réglage de la température de l'intérieur du véhicule Ts.
TOC = Ks * Ts - Kr*Tr - Kam*Tam-Kst Tst+ C o Ks, Kr, Kam et Kst représentent respectivement des coefficients et C
représente une constante de correction.
En fonction de la température d'air cible calculée TOC et d'une température TO détectée par un détecteur de température d'air du côté sortie d'échangeur thermique (température d'air du côté sortie d'un évaporateur ou d'un condenseur), la valeur du signal d'entrée CA, appliquée en entrée depuis un contrôleur pour contrôler le déplacement du compresseur, en tant que signal présentant une corrélation avec le déplacement du compresseur, est calculée par l'équation de réinjection suivante.
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Dans le cas du refroidissement: CA = P (composante proportionnelle) + In (composante intégrale) Dans le cas du chauffage: CA = -P (composante proportionnelle) - In (composante intégrale) P = Kpc (TO - TOC) In = In-, + G * Kpc * (At/Ki) * (TO -TOC) o G * Kpc représente le gain de l'équation de calcul du déplacement du
compresseur, At représente le cycle de changement de sortie (c'est-à-
dire un cycle de contrôle), Ki représente le temps intégré dans l'équation
et In- représente une valeur intégrée précédente.
Toutefois, dans un tel contrôle classique, il existe les problèmes suivants. Puisque le contrôle de la valeur du signal d'entrée CA dépend seulement de l'équation de réinjection, la vitesse de réponse du contrôle est faible. La vitesse de réponse de la température d'air du côté sortie, par rapport à une perturbation telle qu'une variation de la température d'air du côté sortie cible, de la quantité d'air d'un ventilateur ou de la
température de l'air aspiré dans un chemin de fluide, est faible.
De plus, puisque la propriété du cycle réfrigérant varie en fonction de la variation de la charge thermique, telle que la température d'air extérieur, par exemple, même si le gain du contrôle PI est réglé de façon que le contrôle puisse être réalisé de manière à être stable pour une charge moyenne à élevée et ainsi, satisfaire à une bonne propriété de contrôle d'une vitesse de réponse élevée, le contrôle peut être instable pour une faible charge et un pompage peut se produire. Au contraire, si le gain est réglé comme optimum pour une faible charge, la vitesse de
réponse pour une charge moyenne à élevée devient faible.
Un exemple est représenté sur la figure 9, dans lequel le contrôle pour une condition thermique de faible charge est effectué dans un état de gain réglé en attachant de l'importance à la propriété de réponse pour une condition thermique de charge élevée, le signal d'entrée CA et la température d'air du côté sortie TO sont tous deux instables et un pompage se produit. En conséquence, ces propriétés peuvent devenir des problèmes, en particulier au moment du changement de la
température de consigne Ts ou au moment du démarrage de l'opération.
En outre, un exemple est représenté sur la figure 10, dans lequel le contrôle pour une condition de charge thermique élevée est effectué
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dans un état de gain réglé en attachant de l'importance à la stabilité pour une condition de charge faible. Il faut beaucoup de temps pour que la température d'air du côté sortie TO atteigne la valeur cible TOC et la vitesse de réponse est faible. En conséquence, ces propriétés peuvent devenir des problèmes, en particulier au moment du changement de la valeur cible ou au moment du démarrage de l'opération. Un but de la présente invention consiste à fournir un système de conditionnement d'air pour véhicules, pouvant augmenter la vitesse de réponse dans le contrôle concernant diverses perturbations, le changement de la température d'air soufflé cible, le changement de la température de consigne, etc. Un autre but de la présente invention consiste à fournir un système de conditionnement d'air pour véhicules, pouvant toujours assurer un état de contrôle optimum dans une large plage de charges thermiques, c'est-à-dire, même lorsque la charge thermique varie, de façon à satisfaire à la fois à une bonne stabilité de contrôle et à une vitesse élevée de réponse dans le contrôle à un haut niveau, quelle que
soit la condition de charge.
Les buts sont atteints par le système de conditionnement d'air pour véhicules selon la présente invention. Le système de conditionnement d'air pour véhicules selon la présente invention comporte un compresseur et un évaporateur dans un circuit réfrigérant et comporte un détecteur destiné à détecter la température de l'évaporateur. La capacité de décharge du compresseur présente une corrélation avec un signal d'entrée externe et le compresseur peut faire
varier la capacité de décharge en réponse au signal d'entrée.
L'évaporateur est disposé dans un chemin de fluide prévu comme un chemin pour un fluide destiné à être refroidi et exécute une opération d'absorption thermique. Le système de conditionnement d'air comprend a) des moyens pour calculer une valeur cible de la température de l'évaporateur; et b) des moyens pour calculer une valeur du signal d'entrée pour le compresseur par une équation qui comporte i) un terme de calcul prédictif de valeur de signal d'entrée (A) pour calculer de manière prédictive la valeur du signal d'entrée pour le compresseur, de façon que la température de l'évaporateur atteigne la valeur cible pendant une opération stable et ii) un terme de calcul de contrôle de
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réinjection (B) comportant un écart entre la température d'évaporateur cible calculée et la température d'évaporateur détectée. Le déplacement du compresseur est contrôlé en réponse au signal d'entrée calculé pour
le compresseur.
En outre, le système de conditionnement d'air pour véhicules selon la présente invention comporte un compresseur et un évaporateur dans un circuit réfrigérant et possède un détecteur destiné à détecter la température de l'évaporateur. La pression d'aspiration du compresseur présente une corrélation avec un signal d'entrée externe et le compresseur peut faire varier la pression d'aspiration en réponse au signal d'entrée. L'évaporateur est disposé dans un chemin de fluide prévu comme un chemin pour un fluide destiné à être refroidi et exécute une opération d'absorption thermique. Le système de conditionnement d'air comprend a) des moyens pour calculer une valeur cible de la température de l'évaporateur; et b) des moyens pour calculer une valeur du signal d'entrée pour le compresseur par une équation qui comporte i) un terme de calcul prédictif de valeur de signal d'entrée (A) pour calculer de façon prédictive la valeur du signal d'entrée pour le compresseur de façon que la température de l'évaporateur atteigne la valeur cible pendant une opération stable et ii) un terme de calcul de contrôle de réinjection (B) comportant un écart entre la température d'évaporateur cible calculée et la température d'évaporateur détectée. La pression d'aspiration du compresseur est
contrôlée en réponse au signal d'entrée calculé pour le compresseur.
Dans le système de conditionnement d'air, la température entre les ailettes de l'évaporateur, la température d'une ailette de l'évaporateur, la température du fluide destiné à être refroidi à la sortie de l'évaporateur, la température du réfrigérant à l'entrée de l'évaporateur ou la pression du réfrigérant à l'entrée de l'évaporateur,
3 o peuvent être détectées comme la température de l'évaporateur.
Le terme de calcul prédictif de valeur de signal d'entrée (A) peut comporter au moins une valeur parmi la valeur cible de la température de l'évaporateur, une valeur présentant une corrélation avec la température du fluide destiné à être refroidi s'écoulant dans l'évaporateur, une valeur présentant une corrélation avec le débit du fluide destiné à être refroidi s'écoulant dans l'évaporateur, une valeur présentant une corrélation avec la température d'air extérieur et une
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valeur présentant une corrélation avec la vitesse d'avancement du véhicule. En outre, le système de conditionnement d'air pour véhicules selon la présente invention comporte un compresseur et un condenseur dans un circuit réfrigérant et possède un détecteur destiné à détecter la température du condenseur. La capacité de décharge du compresseur présente une corrélation avec un signal d'entrée externe et le compresseur peut faire varier la capacité de décharge en réponse au signal d'entrée. Le condenseur est disposé dans un chemin de fluide prévu comme chemin pour un fluide destiné à être chauffé et exécute une opération de rayonnement de chaleur. Le système de conditionnement d'air comprend a) des moyens pour calculer une valeur cible de la température du condenseur; et b) des moyens pour calculer une valeur du signal d'entrée pour le compresseur par une équation qui comporte i) un terme de calcul prédictif de valeur de signal d'entrée (A) pour calculer de façon prédictive la valeur du signal d'entrée pour le compresseur de façon que la température du condenseur atteigne la valeur cible pendant une opération stable et ii) un terme de calcul de contrôle de réinjection (B) présentant un écart entre la 2 o température de condenseur cible calculée et la température de condenseur détectée. Le déplacement du compresseur est contrôlé en
réponse au signal d'entrée calculé pour le compresseur.
Dans le système de conditionnement d'air, la température entre les ailettes du condenseur, la température d'une ailette du condenseur, la température du fluide destiné à être chauffé à la sortie du condenseur, la température du réfrigérant à la sortie du condenseur ou la pression du réfrigérant dans une position proche du condenseur,
peuvent être détectées comme la température du condenseur.
Le terme de calcul prédictif de valeur de signal d'entrée (A) peut comporter au moins une valeur parmi la valeur cible de la température du condenseur, une valeur présentant une corrélation avec la température du fluide destiné à être chauffé s'écoulant dans le condenseur, une valeur présentant une corrélation avec le débit du fluide destiné à être chauffé s'écoulant dans le condenseur, une valeur présentant une corrélation avec la température d'air extérieur et une valeur présentant une corrélation avec la vitesse d'avancement d'un véhicule.
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Dans le système de conditionnement d'air pour véhicules décrit ci-dessus, le terme de calcul de contrôle de réinjection (B) peut comporter un terme de calcul de contrôle PI dû à un contrôle proportionnel et un contrôle intégral ou un terme de calcul de contrôle PID dû à un contrôle proportionnel, un contrôle intégral et un contrôle différentiel. Le gain du terme de calcul de contrôle de réinjection (B) peut être calculé par une fonction dont une variable au moins est la température d'air extérieur, le débit du fluide traversant le chemin de
fluide et le signal d'entrée pour le compresseur.
Dans le système de conditionnement d'air pour véhicules selon la présente invention, la température cible de l'évaporateur ou du condenseur est calculée, et le signal d'entrée externe présentant une corrélation avec le facteur de contrôle de la capacité du compresseur (déplacement, pression d'aspiration) est également calculé selon l'équation comportant le terme de calcul prédictif de valeur de signal d'entrée (A) et le terme de calcul de contrôle de réinjection (B) comportant un écart entre la température d'évaporateur ou de condenseur cible calculée et la température de l'évaporateur ou du
condenseur réellement détectée.
Par exemple, le signal d'entrée pour le compresseur présentant une corrélation avec le déplacement du compresseur peut être calculé d'après la somme du terme de calcul prédictif de valeur de signal d'entrée (A) et du terme de calcul de contrôle de réinjection PI ou PID (B). En conséquence, une vitesse de réponse très élevée de la variation ou du changement de la condition de charge thermique et d'autres
conditions diverses peut être obtenue.
De plus, lorsque le gain du contrôle PI ou du contrôle PID dans le terme de calcul de contrôle de réinjection (B) est calculé et réglé en fonction de la température d'air extérieur, de la tension du ventilateur, d'un signal d'entrée pour le compresseur, etc., il devient possible de toujours régler automatiquement le gain pour un gain optimum, en fonction de la variation ou du changement de la condition de charge thermique. En conséquence, un contrôle optimum peut toujours être effectué dans une large plage de charges thermiques, quelle que soit la condition de la charge thermique et une propriété de contrôle excellente ayant une bonne stabilité et une vitesse de réponse élevée peut être
obtenue à un haut niveau.
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D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention
seront compris d'après la description détaillée suivante des modes de
réalisation préférés de la présente invention, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est un dessin schématique d'un système de conditionnement d'air selon un premier mode de réalisation de la
présente invention, représentant une opération de refroidissement.
La figure 2 est un dessin schématique du système de conditionnement d'air représenté sur la figure 1, représentant une
opération de chauffage.
La figure 3 est un dessin schématique d'un système de conditionnement d'air selon un second mode de réalisation de la
présente invention.
La figure 4 est un dessin schématique montrant un exemple du contrôle dans le système de conditionnement d'air selon le premier
mode de réalisation.
La figure 5 est un dessin schématique montrant un exemple du contrôle dans le système de conditionnement d'air selon le second mode
de réalisation.
La figure 6 est une courbe montrant un exemple des propriétés du contrôle pour une condition de chauffage de faible charge thermique
selon la présente invention.
La figure 7 est une courbe montrant un exemple des propriétés du contrôle pour une condition de chauffage de charge thermique élevée
2 5 selon la présente invention.
La figure 8 est un dessin schématique montrant un exemple d'un
contrôle d'un système de conditionnement d'air classique.
La figure 9 est une courbe montrant un exemple des propriétés du contrôle d'une condition de chauffage de faible charge thermique
3 0 dans le contrôle classique.
La figure 10 est une courbe montrant un exemple des propriétés du contrôle d'une condition de chauffage de charge thermique élevée
dans le contrôle classique.
Les figures 1 et 2 représentent un système de conditionnement d'air pour véhicules selon un premier mode de réalisation de la présente invention. La figure 1 représente une condition de l'opération de refroidissement du système de conditionnement d'air et la figure 2
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représente une condition de l'opération de chauffage du système de
conditionnement d'air.
Sur la figure 1, un circuit réfrigérant 1 comporte un compresseur 2 capable de faire varier sa capacité de décharge. La capacité de décharge du compresseur 2 est contrôlée par un signal externe provenant d'un contrôleur 3. En fonction de la valeur du signal externe, la pression d'aspiration du compresseur 2 destiné à être contrôlé peut être déterminée avec certitude. Un compresseur comportant un tel
système de contrôle est décrit, par exemple, dans JP-A-63-16177.
Un échangeur thermique intérieur 5 disposé dans la conduite d'air 4 constituant un chemin de fluide, un échangeur thermique extérieur 6 disposé dans une position extérieure à la conduite d'air 4 et une valve d'expansion 7, sont disposés dans le circuit réfrigérant 1. Le circuit réfrigérant 1 est commuté par un robinet à quatre voies 20 vers l'un ou l'autre du chemin de l'écoulement de réfrigérant représentés sur la figure 1 ou du chemin de l'écoulement de réfrigérant représentée sur la figure 2. Ainsi, la figure 1 représente un chemin pour une opération de refroidissement, l'échangeur thermique intérieur 5 fonctionne comme un évaporateur et exécute une opération d'absorption de chaleur et l'échangeur thermique extérieur 6 fonctionne comme un condenseur et exécute une opération de rayonnement de chaleur. La figure 2 représente un chemin pour une opération de chauffage, l'échangeur thermique intérieur 5 fonctionne comme un condenseur et exécute une opération de rayonnement de chaleur et l'échangeur thermique extérieur 6 fonctionne comme un évaporateur et exécute une opération
d'absorption de chaleur.
Un orifice d'aspiration d'air extérieur/air intérieur 8 est disposé dans la position en amont de la conduite d'air 4 et un registre de commutation 8a commute le rapport de la quantité d'air extérieur aspiré à la quantité d'air intérieur aspiré. Un ventilateur 9 est disposé dans la conduite d'air 4 dans une position en aval de l'orifice d'aspiration d'air 8. Un échangeur thermique intérieur 5 est disposé dans une position en aval du ventilateur 9. Un réchauffeur d'eau chaude 11, dans lequel l'eau de refroidissement de moteur provenant du moteur 10 est mise en circulation comme sa source de chaleur, est
disposé dans une position en aval de l'échangeur thermique intérieur 5.
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Dans ce mode de réalisation, un registre de mélange d'air 12 est disposé
dans une position en amont du réchauffeur d'eau chaude 11.
Dans ce mode de réalisation, un détecteur de température d'air 13 du côté sortie d'échangeur thermique intérieur 13 est disposé dans une position immédiatement en aval de l'échangeur thermique intérieur 5. Ce détecteur de température d'air du côté sortie détecte la température de l'air à la sortie de l'échangeur thermique intérieur 5 ainsi que la température de celui-ci, qui fonctionne comme un évaporateur pendant l'opération de refroidissement ou comme un condenseur pendant l'opération de chauffage. La détection de la température de l'échangeur thermique intérieur peut être effectuée par d'autres procédés. Par exemple, la température entre les ailettes de l'échangeur thermique intérieur, la température d'une ailette de l'échangeur thermique intérieur, la température du réfrigérant à la sortie ou à l'entrée de l'échangeur thermique intérieur 5 ou la pression du réfrigérant à l'entrée ou à la sortie de l'échangeur thermique intérieur ou dans une position proche de celui-ci peuvent être détectées
comme la température de l'échangeur thermique intérieur 5.
En outre, dans ce mode de réalisation, un détecteur de 2 0 température d'air intérieur 14 est prévu pour détecter la température de l'air à l'intérieur du véhicule, un détecteur de température d'air extérieur 15 est prévu pour détecter la température de l'air extérieur et un détecteur d'ensoleillement 16 est prévu pour détecter la quantité
d'ensoleillement, respectivement.
Le signal de la température détectée provenant du détecteur de température d'air du côté sortie d'échangeur thermique intérieur 13 est appliqué à l'entrée de moyens de calcul prédictif de valeur de signal d'entrée de compresseur 17 disposés dans le contrôleur 3. Le déplacement ou la pression d'aspiration du compresseur 2 est contrôlé en réponse au signal provenant des moyens de calcul prédictif de valeur
de signal d'entrée de compresseur 17.
Les signaux respectifs provenant du détecteur de température d'air intérieur 14, du détecteur de température d'air extérieur 15 et du détecteur d'ensoleillement 16, sont appliqués à l'entrée de moyens de calcul de température d'air 18 du côté sortie d'échangeur thermique intérieur cible disposés dans le contrôleur 3. Le résultat du calcul est également utilisé pour le calcul des moyens de calcul prédictif de valeur
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de signal d'entrée de compresseur 17. Un signal déterminé par le dispositif de détection de température d'air intérieur 19 est appliqué à
l'entrée des moyens de calcul 18.
La figure 3 représente principalement la partie mécanique d'un système de conditionnement d'air pour véhicules selon un second mode de réalisation de la présente invention. La figure 3 représente un état d'opération de chauffage dans ce mode de réalisation. Le condenseur 22 est disposé dans un circuit réfrigérant 21 et le condenseur 22 effectue un échange thermique avec l'eau de refroidissement de moteur mise en
circulation depuis le moteur 10 dans le réchauffeur d'eau chaude 11.
L'eau chaude, dont la température est contrôlée par l'échange thermique dans le condenseur 22, est délivrée au réchauffeur d'eau
chaude 11 disposé dans la conduite d'air 4.
Dans ce mode de réalisation, un détecteur de température de refroidisseur 23 du côté sortie de condenseur est disposé dans le condenseur 22 et le signal de la température détectée par le détecteur 23 est appliqué à l'entrée des moyens de calcul prédictif de valeur de signal d'entrée de compresseur 17 dans le contrôleur 3. Les moyens de calcul de température de refroidisseur du côté sortie de condenseur cible 24 disposés dans le contrôleur 3 calculent la valeur cible du refroidisseur du côté sortie du condenseur 22 et le résultat du calcul est également utilisé pour le calcul des moyens de calcul prédictif de valeur
de signal d'entrée de compresseur 17.
Le reste de la constitution est sensiblement le même que celui du premier mode de réalisation et en conséquence, son explication est omise en fournissant les mêmes références que celles des figures 1 et 2
sur la figure 3.
Le contrôle de chaque mode de réalisation décrit ci-dessus va
ensuite être expliqué.
La figure 4 représente le contrôle pour le système de conditionnement d'air pour véhicules selon le premier mode de réalisation. La valeur cible de la température d'air à la sortie de l'échangeur thermique intérieur 5 est calculée par des moyens de calcul de température d'air du côté sortie d'échangeur thermique intérieur cible 18. Ce calcul est effectué en fonction de la température d'air intérieur Tr détectée par le détecteur de température d'air intérieur 14 et/ou la température d'air extérieur Tam détectée par le détecteur de
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température d'air extérieur 15 et une valeur de consigne de température d'air intérieur Ts et dans ce mode de réalisation, la quantité d'ensoleillement Tst détectée par le détecteur d'ensoleillement 16 est ajoutée au calcul. La valeur cible TOC de la température d'air du côté sortie d'échangeur thermique intérieur (température d'air soufflé) est
calculée, par exemple, par l'équation suivante.
TOC = Ks * Ts - Kr * Tr - Kam *Tam-Kst * Tst+C o Ks, Kr, Kam et Kst représentent respectivement des coefficients et C représente une constante de correction. Le calcul décrit ci-dessus est sensiblement le même que celui du contrôle classique représenté sur la
figure 8.
La valeur cible calculée TOC de la température d'air du côté sortie d'échangeur thermique intérieur est utilisée pour le calcul du déplacement destiné à être contrôlé du compresseur et le calcul de la tension du ventilateur BLV. Le calcul de la tension du ventilateur BLV est exécuté par l'équation suivante, par exemple, comme représenté par la propriété BLV-TOC dans le bloc de calcul de tension de ventilateur
BLV de la figure 4.
BLV = fi (TOC) La température d'air aspiré de l'unité intérieure Tin (température de l'air aspiré dans la conduite d'air 4 à travers l'orifice d'aspiration d'air extérieur/air intérieur 8) est calculée, par exemple, par l'équation suivante, en utilisant les signaux de la température d'air intérieur Tr, la température d'air extérieur Tam et le degré d'ouverture ca du registre de
commutation 8a.
Tin = a x Tam + (1 - ac) x Tr Le calcul prédictif de la valeur de signal d'entrée de compresseur FF est effectué en utilisant ce résultat de calcul de Tin et le résultat de calcul décrit ci-dessus de BLV. Par exemple, dans le cas de l'opération 3 0 de refroidissement: FF = fc (Tin, TOC, BLV) dans le cas de l'opération de chauffage: FF = fh (Tin, TOC, BLV)
sont utilisées comme équations adéquates respectives pour le calcul.
En outre, le gain variable est calculé en utilisant la température d'air extérieur Tam et la BLV décrite ci-dessus. Par exemple, dans le cas de l'opération de refroidissement:
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Kp = f2o (BLV, Tam, CA) dans le cas de l'opération de chauffage: Kp = f2h (BLV, Tam, CA) sont utilisées comme équations adéquates respectives pour le calcul, o CA est une valeur de signal d'entrée de compresseur délivrée au temps précédent. Le calcul du déplacement du compresseur destiné à être contrôlé est effectué, en utilisant les TOC, le gain variable Kp et la valeur calculée de façon prédictive de signal d'entrée de compresseur FF, ainsi calculé, ainsi qu'un signal de température d'air du côté sortie TO réellement détectée par le détecteur de température d'air du côté sortie
d'échangeur thermique intérieur 13.
Le calcul du signal de contrôle de déplacement de compresseur CA est exécuté dans l'opération de chauffage CA = FF - P- In dans l'opération de refroidissement: CA= FF + PIn respectivement. Ce terme proportionnel P est calculé par P = Kp (TO - TOC) 2 0 et le terme intégral In est calculé par In = In-l + Kp * (At/Ki) (TO - TOC) respectivement, o Ki représente un coefficient et At représente un cycle
de contrôle.
En se basant sur le signal de contrôle de déplacement de compresseur CA ainsi calculé, le contrôle du déplacement et de la pression d'aspiration du compresseur 2 est effectué.
La figure 5 représente un exemple du contrôle dans le second mode de réalisation. Dans ce cas, les différences par rapport au contrôle du premier mode de réalisation représenté sur la figure 4 sont seulement qu'il n'y a pas de cas de refroidissement et que la valeur de Kp est différente et les autres conditions sont les mêmes que celles du
premier mode de réalisation représenté sur la figure 4.
Des exemples des propriétés de contrôle dans le premier et le second modes de réalisation sont représentés sur les figures 6 et 7. La figure 6 représente un exemple des propriétés de contrôle dans une condition de faible charge thermique. Comme représenté sur la figure 6, les propriétés de contrôle sont très stables par rapport aux propriétés
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du contrôle classique représenté sur la figure 9. La figure 7 représente un exemple des propriétés de contrôle dans une condition de charge thermique élevée. Comme représenté sur la figure 7, la vitesse de réponse du contrôle est très rapide par rapport à la vitesse de réponse classique représentée sur la figure 10. Ainsi, dans le contrôle selon la présente invention, une propriété de contrôle stable et une réponse rapide peuvent toutes deux être
obtenues, quelle que soit la condition de charge thermique.
1 4 2801842
Claims (9)
1. Système de conditionnement d'air pour véhicules comportant un compresseur (2) et un évaporateur dans un circuit réfrigérant (1, 21) et comportant un détecteur destiné à détecter la température dudit évaporateur, la capacité de décharge dudit compresseur (2) présentant une corrélation avec un signal d'entrée externe et ledit compresseur pouvant faire varier la capacité de décharge en réponse audit signal d'entrée, ledit évaporateur étant disposé dans un chemin de fluide prévu comme un chemin pour un fluide destiné à être refroidi et exécutant une opération d'absorption thermique, caractérisé en ce qu'il comprend: a) des moyens pour calculer une valeur cible de ladite température dudit évaporateur; et b) des moyens pour calculer une valeur dudit signal d'entrée pour ledit compresseur (2) par une équation qui comporte i) un terme de calcul prédictif de valeur de signal d'entrée (A) pour calculer de manière prédictive ladite valeur dudit signal d'entrée pour ledit compresseur (2), de façon que ladite température dudit évaporateur atteigne ladite valeur cible pendant une opération stable et ii) un terme de calcul de contrôle de réinjection (B) comportant un écart entre ladite température 2 0 d'évaporateur cible calculée et ladite température d'évaporateur détectée, dans lequel le déplacement dudit compresseur (2) est contrôlé en
réponse audit signal d'entrée calculé pour ledit compresseur (2).
2. Système de conditionnement d'air pour véhicules comportant un compresseur (2) et un évaporateur dans un circuit réfrigérant (1, 21) et possédant un détecteur destiné à détecter la température dudit évaporateur, la pression d'aspiration dudit compresseur présentant une corrélation avec un signal d'entrée externe et ledit compresseur pouvant faire varier ladite pression d'aspiration en réponse audit signal d'entrée, ledit évaporateur étant disposé dans un chemin de fluide prévu comme un chemin pour un fluide destiné à être refroidi et exécutant une opération d'absorption thermique, caractérisé en ce qu'il comprend: a) des moyens pour calculer une valeur cible de ladite température dudit évaporateur; et
1:5 2801842
b) des moyens pour calculer une valeur dudit signal d'entrée pour ledit compresseur (2) par une équation qui comporte i) un terme de calcul prédictif de valeur de signal d'entrée (A) pour calculer de façon prédictive ladite valeur dudit signal d'entrée pour ledit compresseur (2) de façon que ladite température dudit évaporateur atteigne ladite valeur cible pendant une opération stable et ii) un terme de calcul de contrôle de réinjection (B) comportant un écart entre ladite température d'évaporateur cible calculée et ladite température d'évaporateur détectée, dans lequel ladite pression d'aspiration dudit compresseur (2) est contrôlée en réponse audit signal d'entrée calculé pour ledit
compresseur (2).
3. Système de conditionnement d'air selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la température entre les ailettes dudit évaporateur, la température d'une ailette dudit évaporateur, la température dudit fluide destiné à être refroidi à la sortie dudit évaporateur, la température du réfrigérant à l'entrée dudit évaporateur ou la pression dudit réfrigérant à l'entrée dudit évaporateur, sont
détectées comme ladite température dudit évaporateur.
4. Système de conditionnement d'air selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit terme de calcul
prédictif de valeur de signal d'entrée (A) comporte au moins une valeur parmi ladite valeur cible de ladite température dudit évaporateur, une valeur présentant une corrélation avec la température dudit fluide destiné à être refroidi s'écoulant dans ledit évaporateur, une valeur présentant une corrélation avec le débit dudit fluide destiné à être refroidi s'écoulant dans ledit évaporateur, une valeur présentant une corrélation avec la température d'air extérieur et une valeur présentant
une corrélation avec la vitesse d'avancement d'un véhicule.
5. Système de conditionnement d'air pour véhicules comportant un compresseur (2) et un condenseur (22) dans un circuit réfrigérant (1, 21) et possédant un détecteur destiné à détecter la température dudit condenseur (22), la capacité de décharge dudit compresseur (2) présentant une corrélation avec un signal d'entrée externe et ledit compresseur (2) pouvant faire varier ladite capacité de décharge en réponse audit signal d'entrée, ledit condenseur (22) étant disposé dans
16 2801842
un chemin de fluide prévu comme chemin pour un fluide destiné à être chauffé et exécutant une opération de rayonnement thermique, caractérisé en ce qu'il comprend: a) des moyens pour calculer la valeur cible de ladite température dudit condenseur (22); et b) des moyens pour calculer la valeur dudit signal d'entrée pour ledit compresseur (2) par une équation qui comporte i) un terme de calcul prédictif de valeur de signal d'entrée (A) pour calculer de façon prédictive ladite valeur dudit signal d'entrée pour ledit compresseur (2) de façon que ladite température dudit condenseur (22) atteigne ladite valeur cible pendant une opération stable et ii) un terme de calcul de contrôle de réinjection (B) présentant un écart entre ladite température de condenseur (22) cible calculée et ladite température de condenseur (22) détectée, dans lequel le déplacement dudit compresseur (2) est contrôlé en
réponse audit signal d'entrée calculé pour ledit compresseur (2).
6. Système de conditionnement d'air selon la revendication 5, caractérisé en ce que la température entre les ailettes dudit condenseur (22), la température d'une ailette dudit condenseur (22), la température dudit fluide destiné à être chauffé à la sortie dudit condenseur, la température d'un réfrigérant à la sortie dudit condenseur ou la pression dudit réfrigérant dans une position proche dudit condenseur, peuvent
être détectées comme ladite température dudit condenseur.
7. Système de conditionnement d'air selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que ledit terme de calcul prédictif de valeur de signal d'entrée (A) comporte au moins une valeur parmi ladite valeur cible de ladite température dudit condenseur (22), une valeur présentant une corrélation avec la température dudit fluide destiné à être chauffé s'écoulant dans ledit condenseur, une valeur présentant une corrélation avec le débit dudit fluide destiné à être chauffé s'écoulant dans ledit condenseur, une valeur présentant une corrélation avec la température d'air extérieur et une valeur présentant une
corrélation avec la vitesse d'avancement d'un véhicule.
8. Système de conditionnement d'air selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit terme de calcul
de contrôle de réinjection (B) comporte un terme de calcul de contrôle PI dû à un contrôle proportionnel et un contrôle intégral ou un terme de
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calcul de contrôle PID dû à un contrôle proportionnel, un contrôle
intégral et un contrôle différentiel.
9. Système de conditionnement d'air selon l'une quelconque des
revendications précédentes, caractérisé en ce que le gain dudit terme de
calcul de contrôle de réinjection (B) est calculé par une fonction dont une variable au moins est la température d'air extérieur, le débit dudit fluide traversant ledit chemin de fluide et ledit signal d'entrée pour ledit
compresseur (2).
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20150630 |