FR2801844A1 - Systeme de conditionnement d'air pour vehicules - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un système de conditionnement d'air (1) pour véhicule.Ce système comporte un ventilateur (6), un échangeur thermique intérieur, un compresseur à déplacement variable (18), des moyens de commande de déplacement, des moyens de réglage de quantité d'air soufflé, des moyens de calcul de valeur de puissance limitée pour calculer une valeur limitée de puissance délivrée par un moteur d'entraînement de véhicule et des moyens de calcul de quantité d'air soufflé pour calculer une quantité d'air soufflé dans chacun des cas où la limitation de puissance est requise et où la limitation de puissance n'est pas requise en fonction de la valeur de puissance limitée calculée par les moyens de calcul de valeur de puissance limitée. Au moins les informations de la quantité d'air soufflé calculée par les moyens de calcul sont utilisées pour la commande du compresseur (18).

Description

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SYSTEME DE CONDITIONNEMENT D'AIR POUR VEHICULES

La présente invention concerne un système de conditionnement d'air pour véhicules dont au moins une partie de la source d'énergie est extraite d'un moteur d'entraînement destiné à entraîner un véhicule (énergie due à un moteur ou à un moteur électrique) et de façon plus spécifique, un système de conditionnement d'air pour véhicules permettant d'obtenir une commande optimale d'au moins un ventilateur et une commande optimale d'un compresseur prévu en tant qu'équipement équipement de consommation de puissance principal dans un circuit réfrigérant lorsqu'une limitation de puissance est requise en ce qui concerne l'énergie délivrée par le moteur d'entraînement du point de vue des performances de conduite, etc., et permettant d'obtenir en outre à la fois de bonnes performances de

conduite et un conditionnement d'air confortable.

Dans un système de conditionnement d'air pour véhicules, la source d'alimentation de celui-ci est fréquemment prise sur le moteur d'entraînement destiné à entraîner le véhicule (moteur à combustion

interne ou moteur électrique dans le cas d'une automobile électrique).

Dans un tel système de conditionnement d'air dont la source d'énergie est commune avec l'énergie de conduite d'un véhicule, la commande de 2 o celle-ci est effectuée de façon qu'une augmentation de l'énergie consommée vers le système de conditionnement d'air ne modifie pas l'état de conduite du véhicule. Lorsque par exemple, la vitesse de rotation d'un moteur est supérieure à une valeur prédéterminée ou, lorsqu'un degré d'ouverture du papillon des gaz est supérieur à une valeur prédéterminée, le déplacement d'un compresseur prévu dans le circuit réfrigérant du système de conditionnement d'air peut être commandé de manière à être réglé à zéro (par exemple, pour désactiver un embrayage pour le compresseur). Cette commande est effectuée sans tenir compte de la puissance consommée par le compresseur à l'instant présent, c'est-à-dire, quelle que soit la consommation en puissance du compresseur. En outre, dans cette commande, seules les informations concernant le fonctionnement/non-fonctionnement du compresseur, sont fournies à la commande du moteur d'entraînement. Par exemple, pendant l'opération de refroidissement, seules les informations

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concernant le fonctionnement/non-fonctionnement d'un refroidisseur sont fournies à une ECU d'un moteur et lECU du moteur exécute une commande pour corriger la consommation en carburant et la correction du degré d'ouverture du papillon des gaz, seulement au moyen des informations de fonctionnement/non-fonctionnement du refroidisseur. Toutefois, dans une telle commande, en particulier au moment d'une charge thermique de refroidissement faible (faible puissance), les risques d'effectuer un déplacement nul d'un compresseur (risque de débrayage) peuvent augmenter plus que nécessaire, la commande peut devenir instable et par exemple, elle peut produire une variation de la

température de l'air soufflé.

De plus, en particulier au moment d'une charge thermique de refroidissement faible (faible puissance), la correction de la consommation en carburant ou la correction du degré d'ouverture du papillon des gaz peut être effectuée de manière excessive et en conséquence, il existe un risque pour que la vitesse de rotation du

moteur puisse augmenter de manière excessive.

En outre, l'énergie délivrée par le moteur d'entraînement pour entraîner le véhicule est utilisée pour consommer l'énergie pour des équipements divers, à l'exception d'un compresseur dans un circuit réfrigérant. Puisque la consommation d'énergie de ces divers équipements modifie la limitation de puissance capable d'être délivrée par le moteur d'entraînement au système de conditionnement d'air, il est souhaité que la commande de limitation de puissance pour le compresseur prévu comme équipement de consommation d'énergie principal soit effectuée de manière appropriée en considérant le fonctionnement et la consommation d'énergie de ces équipements. Par exemple, puisqu'un ventilateur est prévu dans un système de conditionnement d'air, si le ventilateur est commandé de manière adéquate dans un cas de limitation de puissance, même dans le cas o la consommation en puissance du compresseur est limitée, une insuffisance de la possibilité de conditionnement d'air due à la limitation de puissance du compresseur peut être complétée et le confort dû au conditionnement d'air peut être accru. En outre, dans un système de conditionnement d'air récent, non seulement la commande de la température de l'air soufflé vers l'intérieur du véhicule, mais également la commande du confort de chaleur prenant en considération

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également l'humidité à l'intérieur du véhicule, sont requises. En conséquence, même dans une condition de limitation de puissance, cette commande comportant la commande de confort de chaleur peut

être souhaitée.

Un objet de la présente invention consiste à proposer un système de conditionnement d'air pour véhicule permettant d'obtenir une commande stable et plus confortable pour le conditionnement d'air sans modifier la conduite du véhicule en estimant de manière adéquate la puissance consommée par un compresseur en fonction de l'état au temps présent et en commandant de manière adéquate un ventilateur et en complétant une insuffisance de possibilité de conditionnement d'air due à une limitation de puissance du compresseur, lorsqu'il est déterminé que la puissance requise pour le compresseur peut influer sur l'énergie de conduite du véhicule et la puissance consommée par le

compresseur doit être, de préférence, limitée.

Un autre objet de la présente invention consiste à proposer un système de conditionnement d'air pour véhicule permettant d'obtenir une telle commande stable et confortable pour le conditionnement d'air, sans modifier la conduite du véhicule, et pouvant également satisfaire à la fois à de bonnes performances de conduite et à un conditionnement d'air plus confortable, comportant la commande du confort de chaleur,

même dans un état de limitation de puissance.

Le système de conditionnement d'air pour véhicules selon la présente invention comporte un ventilateur pour souffler de l'air et un échangeur thermique intérieur pour refroidir ou réchauffer l'air soufflé par le ventilateur dans une conduite s'ouvrant vers l'intérieur du véhicule. Le système de conditionnement d'air comporte un cycle de réfrigération de compression de vapeur ou/et un cycle de pompage de chaleur de compression de vapeur possédant un compresseur à 3 0 déplacement variable et des moyens de commande de déplacement pour régler le déplacement du compresseur et commander la quantité de décharge du compresseur. Le compresseur est raccordé à l'échangeur thermique intérieur par l'intermédiaire d'un circuit réfrigérant, comprime un agent réfrigérant circulant entre le compresseur et l'échangeur thermique intérieur et peut modifier la quantité de décharge de l'agent réfrigérant compressé. Le système de conditionnement d'air comporte en outre des moyens de réglage de quantité d'air soufflé pour

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régler la quantité d'air soufflé par le ventilateur. Le système de conditionnement d'air comprend des moyens de calcul de valeur de puissance limitée pour calculer une valeur limitée de puissance délivrée par le moteur d'entraînement pour entraîner le véhicule pour le système de conditionnement d'air et des moyens de calcul de quantité d'air soufflé pour calculer la quantité d'air soufflé par le ventilateur dans chacun des cas o la puissance délivrée au système de conditionnement d'air est limitée et o la puissance délivrée au système de conditionnement d'air n'est pas limitée en fonction de la valeur de puissance limitée calculée par les moyens de calcul de valeur de puissance limitée. Au moins les informations de la quantité d'air soufflé calculée par les moyens de calcul de quantité d'air soufflé sont utilisées

pour la commande du compresseur.

Le moteur d'entraînement pour entraîner le véhicule comporte un moteur électrique dans une automobile électrique, une pile à combustible dans un véhicule alimenté par pile à combustible et une source d'énergie composite dans un véhicule dit hybride, à part la combustion interne. En outre, l'échangeur thermique intérieur agit comme un évaporateur dans le cas du cycle de réfrigération de compression de vapeur et agit comme un condenseur dans le cas du

cycle de pompage de chaleur de compression de vapeur.

Le système de conditionnement d'air peut comporter des moyens d'estimation de puissance de compresseur pour estimer la puissance consommée par le compresseur et des moyens de calcul de puissance de compresseur pour calculer la puissance de consommation du compresseur dans chacun des cas o la puissance délivrée au système de conditionnement d'air est limitée et o la puissance délivrée au système de conditionnement d'air n'est pas limitée et un signal sélectionné pour la commande de la puissance de consommation du compresseur peut être envoyé aux moyens de commande de déplacement. La valeur de commande limitée de la puissance de consommation du compresseur calculée par les moyens de calcul de puissance du compresseur, dans le cas o la puissance de consommation du compresseur est limitée, est calculée en fonction de la différence entre une valeur de puissance du compresseur estimée due aux moyens d'estimation de puissance de consommation du compresseur et une

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valeur de puissance limitée calculée due aux moyens de calcul de valeur de puissance limitée (par exemple, un mode de réalisation représenté

sur la figure 2 décrit ultérieurement).

En variante, la valeur de commande limitée de la puissance de consommation du compresseur calculée par les moyens de calcul de puissance du compresseur, dans le cas o la puissance de consommation du compresseur est limitée, peut être calculée en fonction de la différence entre une valeur de puissance du compresseur estimée due aux moyens d'estimation de puissance de consommation l0 du compresseur et une valeur de puissance limitée calculée due aux moyens de calcul de valeur de puissance limitée et également calculée en soustrayant une valeur constante d'une valeur de commande précédente de façon à diminuer le déplacement du compresseur (par exemple, le mode de réalisation représenté sur la figure 6 décrit

1 5 ultérieurement).

En variante, la valeur de commande limitée de la puissance de consommation du compresseur calculée par les moyens de calcul de puissance du compresseur, dans le cas o la puissance de consommation du compresseur est limitée, peut être calculée en fonction de la différence entre une valeur de puissance du compresseur estimée due aux moyens d'estimation de puissance du compresseur et une valeur de puissance limitée calculée due aux moyens de calcul de valeur de puissance limitée et calculée également en fonction d'informations provenant de moyens de reconnaissance de pression de décharge pour détecter ou estimer la pression d'un agent réfrigérant déchargé par le compresseur, en fonction également des moyens de calcul de quantité d'air soufflé, des moyens de reconnaissance de température d'air du côté entrée de l'échangeur thermique intérieur pour détecter ou estimer la température de l'air à l'entrée de l'échangeur thermique intérieur, des moyens de détection de vitesse de rotation du moteur d'entrainement et des moyens de calcul de puissance du compresseur (par exemple, le mode de réalisation représenté sur la

figure 7 décrit ultérieurement).

En outre, dans le système de conditionnement d'air selon la présente invention, il est préféré que la quantité d'air soufflé du ventilateur soit commandée de manière à être accrue lorsque la puissance délivrée au système de conditionnement d'air est limitée. En

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particulier, lorsque la puissance de consommation du compresseur calculée par les moyens de calcul de puissance de compresseur est limitée, la quantité d'air soufflé du ventilateur est, de préférence, accrue. En outre, lorsque la puissance délivrée au système de conditionnement d'air est limitée, à une première étape, la puissance pour le compresseur peut être limitée et à une seconde étape, la puissance pour ledit compresseur peut être limitée et la quantité d'air soufflé du ventilateur peut également être accrue. C'est-à-dire qu'une

commande en deux étapes peut être effectuée.

Dans un tel système de conditionnement d'air pour véhicules selon la présente invention, une valeur limitée de puissance délivrée par un moteur d'entraînement pour entraîner le véhicule pour ledit système de conditionnement d'air est calculée par les moyens de calcul de valeur de puissance limitée en fonction de la condition de charge à l'instant présent. Des quantités optimales d'air soufflé par le ventilateur, dans les deux cas o la puissance délivrée au système de conditionnement d'air est limitée et n'est pas limitée, sont calculées en fonction de la valeur de puissance limitée calculée, ainsi que les informations sur les quantités d'air soufflé optimal calculées sont utilisées pour la commande du compresseur. Dans la commande du compresseur, la puissance requise pour le compresseur est estimée de manière adéquate. D'autre part, du côté du moteur d'entraînement, la puissance requise pour entraîner un véhicule peut être calculée en fonction de l'état de conduite présent, de façon à calculer la quantité de puissance pouvant être assignée du côté du système de conditionnement d'air, en particulier, pour le compresseur. En fonction de cette puissance limitée depuis le côté du moteur d'entraînement, une puissance optimale capable d'être consommée par le compresseur peut être déterminée en considérant la quantité d'air soufflé calculée décrite ci-dessus, et, en se basant sur celle-ci, le compresseur peut être actionné. En conséquence, le compresseur peut être commandé dans une condition optimale à l'intérieur de la plage de puissance utilisable admissible, sans effectuer la commande de commutation de l'opération marche/arrêt (sans commander inutilement le déplacement du compresseur à zéro), de manière à obtenir un conditionnement d'air stable supprimant la faible variation de température d'air soufflé. En même temps, même lorsque la puissance pour le compresseur est limitée dans une condition de

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limitation de puissance, la quantité d'air soufflé par le ventilateur peut être commandée dans une condition optimale en fonction de l'état à l'instant présent, par exemple, une insuffisance de l'aptitude au conditionnement d'air produite par la limitation de puissance du compresseur peut être complétée de manière appropriée par l'augmentation de la quantité d'air soufflé, de manière à obtenir un

conditionnement d'air plus confortable.

En outre, puisque la puissance consommée par le compresseur à l'instant présent peut être reconnue, la puissance du compresseur destinée à être limitée peut être déterminée dans une condition optimale en fonction des conditions de conduite présentes (degré d'ouverture du papillon des gaz, vitesse de rotation du moteur). En conséquence, la modification du conditionnement d'air due à la limitation de puissance (température d'air instable, manque de possibilités) peut être supprimée

jusqu'à un minimum.

D'autre part, du côté également du moteur d'entrainement, puisqu'une variation importante de la puissance consommée par le côté du système de conditionnement d'air peut être supprimée, une correction excessive de consommation en carburant ou une correction excessive du degré d'ouverture du papillon des gaz peut être évitée et en conséquence, la vitesse de rotation du moteur et la vitesse du véhicule peuvent devenir stables. Donc, puisque la puissance consommée par le compresseur à l'instant présent peut être reconnue, une commande optimale pour le moteur peut être obtenue. En particulier, l'augmentation de la vitesse de rotation au ralenti pour une faible charge thermique ou l'augmentation de la vitesse de rotation du moteur dans une condition d'avancement à une faible vitesse sur un

emplacement plat peut être évitée.

La présente invention concerne d'autres modes de réalisation.

Un système de conditionnement d'air pour véhicules selon la présente invention reçoit au moins l'énergie nécessaire de la sortie d'un moteur d'entraînement pour entraîner un véhicule. Le système de conditionnement d'air comprend des moyens d'estimation de puissance pour estimer la puissance consommée par le système de conditionnement d'air, des moyens de calcul de valeur de puissance limitée pour calculer une valeur maximale de puissance capable d'être utilisée pour le système de conditionnement d'air et des moyens de

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détection de vitesse de rotation pour détecter la vitesse de rotation du moteur d'entraînement. Une valeur de puissance limitée est calculée par les moyens de calcul de valeur de puissance limitée en fonction de la vitesse de rotation du moteur d'entraînement détectée par les moyens de détection de vitesse de rotation et une limitation de puissance est appliquée de façon à ce que la valeur de puissance estimée, estimée par les moyens d'estimation de puissance, ne dépasse pas la valeur de puissance limitée calculée (mode de réalisation considérant la vitesse de

rotation du moteur d'entraînement).

Dans ce mode de réalisation, le système de conditionnement d'air peut comporter des moyens de détection de quantité réglée de sortie pour détecter une quantité réglée d'une sortie du moteur d'entraînement ou des moyens de détection d'angle de gradient pour détecter un angle de gradient dans une direction d'avancement du véhicule ou des moyens de détection de vitesse d'avancement pour détecter la vitesse d'avancement du véhicule. La valeur de puissance limitée peut être calculée par les moyens de calcul de valeur de puissance limitée, en fonction de la vitesse de rotation dudit moteur d'entraînement et de la quantité de sortie réglée détectée par les moyens de détection de quantité de sortie réglée ou un angle de gradient détecté par les moyens de détection d'angle de gradient ou une vitesse d'avancement détectée par les moyens de détection de vitesse d'avancement et la limitation de puissance peut être effectuée de façon à ce que la valeur de puissance estimée, estimée par les moyens d'estimation de puissance, ne dépasse pas la valeur de puissance

limitée calculée.

En outre, un système de conditionnement d'air pour véhicules selon la présente invention reçoit au moins l'énergie nécessaire de la sortie d'un moteur d'entraînement pour entraîner le véhicule. Le système de conditionnement d'air comprend des moyens d'estimation de puissance pour estimer la puissance consommée par le système de conditionnement d'air, des moyens de calcul de valeur de puissance limitée pour calculer une valeur maximale de puissance capable d'être utilisée pour le système de conditionnement d'air et des moyens de détection de température d'eau de refroidissement pour détecter la température de l'eau de refroidissement, fournie comme moyens pour refroidir le moteur d'entraînement. Une valeur de puissance limitée est

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calculée par les moyens de calcul de valeur de puissance limitée en fonction de la température de l'eau de refroidissement détectée par les moyens de détection de température d'eau de refroidissement et une limitation de puissance est appliquée de façon à ce que la valeur de puissance estimée, estimée par les moyens d'estimation de puissance, ne dépasse pas la valeur de puissance limitée calculée (mode de

réalisation considérant la température de l'eau de refroidissement).

Dans de tels systèmes de conditionnement d'air, une combinaison appropriée peut être utilisée. Par exemple, la limitation de puissance 1 0 due au mode de réalisation considérant la vitesse de rotation du moteur d'entraînement et la limitation de puissance due au mode de réalisation considérant la température de l'eau de refroidissement, peuvent être exécutées ensemble. Un tel système de conditionnement d'air pour véhicules selon la présente invention reçoit au moins l'énergie nécessaire de la sortie d'un moteur d'entraînement pour entraîner un véhicule. Le système de conditionnement d'air comprend des moyens d'estimation de puissance pour estimer la puissance consommée par le système de conditionnement d'air, des moyens de calcul de valeur de puissance limitée pour calculer une valeur maximale de puissance capable d'être utilisée pour le système de conditionnement d'air, des moyens de détection de vitesse de rotation pour détecter la vitesse de rotation du moteur d'entraînement et des moyens de détection de température d'eau de refroidissement pour détecter la température de l'eau de refroidissement fournie comme moyens pour refroidir le moteur d'entraînement. Une première valeur de puissance limitée est calculée par les moyens de calcul de valeur de puissance limitée en fonction de la vitesse de rotation du moteur d'entraînement détectée par les moyens de détection de vitesse de rotation, une seconde valeur de puissance limitée est calculée par les moyens de calcul de valeur de puissance limitée en fonction de la température de l'eau de refroidissement détectée par les moyens de détection de température d'eau de refroidissement et une limitation de puissance est effectuée de façon qu'une première valeur de puissance estimée, estimée par les moyens d'estimation de puissance, ne dépasse pas la première valeur de puissance limitée calculée et qu'une seconde valeur de puissance estimée, estimée par les moyens d'estimation de puissance ne dépasse

pas non plus la seconde valeur de puissance limitée calculée.

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Une autre combinaison peut être utilisée en ce qui concerne la limitation de puissance due au mode de réalisation considérant la vitesse de rotation du moteur d'entraînement et la limitation de puissance due au mode de réalisation considérant la température de l'eau de refroidissement. C'est-à-dire qu'un système de conditionnement d'air pour véhicules selon la présente invention reçoit au moins l'énergie nécessaire de la sortie d'un moteur d'entraînement pour entrainer un véhicule. Le système de conditionnement d'air comprend des moyens d'estimation de puissance pour estimer la puissance consommée par le système de conditionnement d'air, des moyens de calcul de valeur de puissance limitée pour calculer une valeur maximale de puissance capable d'être utilisée pour le système de conditionnement d'air, des moyens de détection de vitesse de rotation pour détecter la vitesse de rotation du moteur d'entraînement et des moyens de détection de température d'eau de refroidissement pour détecter la température de l'eau de refroidissement fournie comme moyens pour refroidir le moteur d'entraînement. Une première valeur de puissance limitée est calculée par les moyens de calcul de valeur de puissance limitée en fonction de la vitesse de rotation du moteur d'entraînement détectée par les moyens de détection de vitesse de rotation, une seconde valeur de puissance limitée est calculée par les moyens de calcul de valeur de puissance limitée en fonction de la température de l'eau de refroidissement détectée par les moyens de détection de température d'eau de refroidissement. La première valeur de puissance limitée calculée est comparée à la seconde valeur de puissance limitée calculée et la plus petite valeur de puissance limitée calculée est utilisée comme valeur de

puissance limitée pour la commande de limitation de puissance.

En outre, dans un autre mode de réalisation d'un système de conditionnement d'air pour véhicules recevant au moins l'énergie nécessaire de la sortie d'un moteur d'entraînement pour entraîner un véhicule selon la présente invention, le système de conditionnement d'air comprend des moyens d'estimation de puissance pour estimer la puissance consommée par le système de conditionnement d'air, des moyens de calcul de valeur de puissance limitée pour calculer une valeur maximale de puissance capable d'être utilisée pour le système de conditionnement d'air et des moyens de détection de quantité de fonctionnement pour détecter la quantité de fonctionnement pour l 2801844 accélération/décélération actionnée par un conducteur pour régler une force d'entraînement du moteur d'entraînement, une valeur de puissance limitée est calculée par les moyens de calcul de valeur de puissance limitée, en fonction d'une quantité de fonctionnement pour accélération/décélération détectée par les moyens de détection de quantité de fonctionnement et une limitation de puissance est effectuée de façon qu'une valeur de puissance estimée, estimée par les moyens d'estimation de puissance ne dépasse pas la valeur de puissance limitée calculée. Dans ce mode de réalisation, le système de conditionnement d'air peut comprendre en outre des moyens de détermination de confort de chaleur et des moyens de calcul de confort de chaleur. Les moyens de calcul de valeur de puissance limitée peuvent calculer une valeur de puissance limitée en fonction de la quantité de fonctionnement pour accélération/décélération et de la différence entre la valeur de confort de chaleur déterminée par les moyens de détermination de confort de chaleur et la valeur présente de confort de chaleur calculée par les

moyens de calcul de confort de chaleur.

Dans ces modes de réalisation, la puissance du système de conditionnement d'air, en particulier, la puissance du compresseur, peut être estimée de manière adéquate par les moyens d'estimation de puissance et la valeur limitée de la puissance délivrée du côté du système de conditionnement d'air peut également être calculée de manière appropriée d'après la condition présente de chaque facteur du côté du moteur d'entraînement (par exemple, la vitesse de rotation du moteur d'entraînement, l'angle de gradient d'une route ou la vitesse d'avancement d'un véhicule). En outre, la valeur de puissance limitée peut être calculée et corrigée d'après les exigences de confort de chaleur. Ainsi, dans une condition de limitation de puissance, une commande optimale pour conditionnement d'air, une commande optimale pour conduire un véhicule et en outre, une commande optimale pour conditionnement d'air considérant les exigences de confort de chaleur, peuvent toutes être obtenues ensemble, de manière à obtenir un conditionnement d'air plus confortable et des

performances de conduite encore meilleures.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention

seront compris d'après la description détaillée suivante de modes de

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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 mode de réalisation de la présente invention. La figure 2 est un schéma synoptique montrant un exemple de la commande dans le système de conditionnement d'air représenté sur la

figure 1.

La figure 3 est une courbe montrant la commande de limitation

de puissance pour un compresseur.

La figure 4 est une courbe montrant la commande pour un ventilateur. La figure 5 est une courbe montrant une commande à deux étages de la commande de limitation de puissance pour un compresseur et de la commande pour un ventilateur.

La figure 6 est un schéma synoptique montrant un autre exemple de la commande dans le système de conditionnement d'air représenté

sur la figure 1.

La figure 7 est un schéma synoptique montrant un autre exemple de la commande dans le système de conditionnement d'air représenté

sur la figure 1.

La figure 8 est une courbe montrant la relation entre le signal de commande de pression d'aspiration et la pression d'aspiration d'un compresseur. La figure 9 est un dessin schématique d'un système de conditionnement d'air selon un autre mode de réalisation de la présente invention. La figure 10 est un schéma synoptique montrant un exemple de la commande dans le système de conditionnement d'air représenté sur

la figure 9.

La figure 11 est un schéma synoptique montrant un autre exemple de la commande dans le système de conditionnement d'air

représenté sur la figure 9.

La figure 12 est un schéma explicatif montrant un exemple du calcul de la valeur de puissance limitée dans la commande représentée

sur la figure 10 ou 11.

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La figure 13 est une courbe montrant un concept de la commande de limitation de puissance pour un compresseur selon la présente invention. La figure 1 représente un système de conditionnement d'air pour véhicules selon un mode de réalisation de la présente invention. La figure 1 représente un système de conditionnement d'air ayant un cycle de réfrigération de compression de vapeur. Bien qu'une figure représentant un système comportant un cycle de pompage de chaleur de compression de vapeur soit omise, un tel système est formé de façon qu'un échangeur de chaleur intérieur disposé dans une conduite d'air et dans un circuit réfrigérant fonctionne comme un condenseur et un échangeur de chaleur extérieure de la conduite d'air, fonctionne comme un évaporateur. Les figures 2, 6 et 7 représentent des exemples de la commande par un contrôleur principal dans le système représenté sur

1 5 la figure 1.

Sur la figure 1, le système de conditionnement d'air 1 comporte une conduite d'air 2, s'ouvrant vers l'intérieur d'un véhicule et un orifice d'introduction d'air intérieur 4 et un orifice d'introduction d'air

extérieur 5 sont ouverts dans la position d'entrée de la conduite d'air 2.

Un registre de commutation 3 commande le rapport entre la quantité d'air aspiré de l'orifice 4 et celle de l'orifice 5. L'air aspiré est envoyé dans la conduite d'air 2 par un ventilateur 6. Un évaporateur 7 est prévu dans une position en aval du ventilateur 6 comme échangeur

thermique intérieur pour refroidir l'air envoyé par la conduite d'air 2.

Un réchauffeur d'eau chaude 8 est prévu dans une position en aval de l'évaporateur 7. L'eau de refroidissement du moteur circule dans le réchauffeur d'eau chaude 8. Un registre de mélange d'air 10 est prévu dans une position immédiatement en aval du réchauffeur d'eau chaude 8. Le rapport entre la quantité d'air traversant le réchauffeur d'eau chaude 8 et celle qui le contourne est commandé en réglant le degré d'ouverture du registre de mélange d'air 10 actionné par le dispositif d'actionnement du registre de mélange d'air 9. L'air conditionné en température est envoyé vers l'intérieur d'un véhicule par l'intermédiaire d'orifices de décharge d'air respectifs 14, 15 et 16 (par exemple, l'orifice de décharge d'air en mode DEF 14, l'orifice de décharge d'air en mode VENT 15 et l'orifice de décharge d'air en mode FOOT 16). Les registres respectifs 11, 12 et 13, sont prévus pour commander l'opération

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d'ouverture/fermeture des orifices de décharge d'air respectifs 14, 15 et 16. L'agent réfrigérant circule dans un circuit réfrigérant 17 comportant un compresseur à déplacement variable 18. L'agent réfrigérant compressé par le compresseur 18 est envoyé vers l'évaporateur 7 par l'intermédiaire d'un condenseur 19, d'un récepteur et d'une valve d'expansion 21 et l'agent réfrigérant provenant de l'évaporateur 7 est aspiré dans le compresseur 18. Dans ce mode de réalisation, la pression de décharge ou la pression correspondant à la pression de décharge du compresseur 18 est détectée par un détecteur de pression (non représenté). Cette pression de décharge peut être estimée, par exemple, d'après la température de l'air du côté de la sortie de l'évaporateur, la température du réfrigérant du côté de la sortie de l'évaporateur, etc. Le compresseur 18 est entraîné en utilisant une force d'entraînement due à un moteur d'entraînement du véhicule (par exemple, un moteur thermique). Le moteur d'entraînement comporte un moteur électrique dans une automobile électrique, une pile à combustible dans un véhicule alimenté par pile à combustible et une source d'énergie composite dans un véhicule dit hybride, à part le moteur à combustion interne. Dans le cas de l'utilisation d'un moteur à combustion interne comme moteur d'entraînement du véhicule, la quantité de sa sortie réglée est commandée par le degré d'ouverture du papillon des gaz et dans le cas de l'utilisation d'un moteur électrique, la quantité de sa sortie réglée est commandée par la puissance électrique appliquée au moteur. Le déplacement du compresseur 18 est commandé par un contrôleur de pression d'aspiration incorporé dans le compresseur 18 (non représenté). Le signal de commande de

déplacement est envoyé depuis le contrôleur principal 22.

Comme compresseur à déplacement variable 18, un compresseur est utilisé, dans lequel sa pression d'aspiration est inévitablement déterminée et commandée en réponse à un signal de commande de déplacement, tel que le compresseur décrit dans JP-B-4-23114. Dans un tel compresseur à déplacement variable, la propriété de commande entre la commande de pression d'aspiration et la pression d'aspiration

peut être présentée, par exemple, comme montré sur la figure 8.

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Toutefois, la pression d'aspiration peut être détectée ou estimée en utilisant les trois procédés suivants (a) à (e): (a) détecter la pression d'aspiration par un capteur de pression, (b) détecter la température du réfrigérant du côté de l'entrée de l'évaporateur par un capteur de température, (c) détecter la température de l'air du côté de la sortie de l'évaporateur par un capteur de température, (d) détecter la température entre les ailettes d'un évaporateur par un capteur de température, (e) estimer la pression d'aspiration d'après le signal de commande de pression d'aspiration délivré en sortie par le contrôleur en fonction de la relation représentée sur la figure 8, comme présenté dans les

modes de réalisation décrits ultérieurement.

Un signal de la température intérieure cible d'un véhicule est appliqué à l'entrée d'un contrôleur principal 22, depuis un dispositif de détermination de la température intérieure du véhicule 23. La tension du ventilateur 6 (vitesse de rotation) est commandée par un signal envoyé depuis le contrôleur principal 22 vers un contrôleur de tension de ventilateur 24. Dans ce mode de réalisation, un capteur de température d'air du côté sortie de l'évaporateur (non représenté) pour détecter la température de l'air du côté sortie de l'évaporateur est prévu dans une position immédiatement en aval de l'évaporateur 7 et le signal détecté est appliqué à l'entrée du contrôleur principal 22. En outre, dans ce mode de réalisation, les signaux de température détectés par un capteur de température d'air intérieur 25, la quantité d'ensoleillement détectée par un capteur d'ensoleillement 26 et la température détectée par un capteur de température d'air extérieur 27, sont respectivement appliqués a l'entrée du contrôleur principal 22. De plus, les signaux du degré d'ouverture du papillon des gaz et la vitesse de rotation du moteur sont appliqués à l'entrée du contrôleur principal 22 depuis l'ECU 28 du moteur. Depuis le contrôleur principal 22, le signal de la valeur estimée de puissance utilisée pour le système de conditionnement d'air, qui est calculé et estimé décrit ultérieurement,

est envoyé à l'ECU du moteur 28.

Dans le contrôleur principal 22, la commande suivante est effectuée. La figure 2 représente la commande du ventilateur 6 et du

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compresseur 18 dans le système de conditionnement d'air 1 représenté

sur la figure 1.

La température cible de l'air soufflé Tos est calculée par l'équation suivante à partir du signal de température cible Trs de l'intérieur du véhicule déterminée par le dispositif de détermination de la température intérieure du véhicule 23, un signal de quantité d'ensoleillement RAD détecté par le capteur d'ensoleillement 26, le signal de la température de l'air intérieur TR détecté par le capteur de température de l'air intérieur 25 et le signal de la température de l'air de sortie AMB détecté

par le capteur de température de l'air extérieur 27.

TOs = Kpl (TR - Trs) + f (AMB, RAD, Trs)

o Kp l est un coefficient.

La tension du ventilateur BLV correspondant à la quantité d'air soufflée par le ventilateur 6 est calculée en utilisant la température cible de l'air soufflé calculée TOs, pour chacun des cas o la puissance du côté du système de conditionnement d'air est limitée et o la puissance du côté du système de conditionnement d'air n'est pas limitée. En fonction de la comparaison entre la valeur de puissance du compresseur estimée et calculée Trq et la valeur de la puissance limitée calculée LTD pouvant être assignée du côté du système de conditionnement d'air parmi l'énergie d'un moteur d'entraînement pour entraîner un véhicule, qui seront décrits ultérieurement, BLV est calculé par l'équation suivante, dans le cas o Trq - LTD < O. BLV = fi (TOs) Dans le cas o Trq - LTD > 0, BLV est calculé par l'équation suivante. BLV = f2 (TOS) Les signaux de BLV calculés sont envoyés au contrôleur de

tension de ventilateur 24.

Le degré d'ouverture du registre de mélange d'air AMD est calculé

par l'équation suivante.

AMD = f (Tos, TW, TV) o, TW est la température de l'eau de refroidissement du moteur à l'entrée du réchauffeur d'eau chaude 8 et TV est la température cible de l'air du côté sortie de l'évaporateur. Le signal du AMD calculé est

envoyé au dispositif d'actionnement du registre de mélange d'air 9.

1 7 2801844

La température cible du côté de la sortie de l'évaporateur TV est calculée à partir de la température de l'air extérieur AMB par l'équation suivante. TV = a. AMB + b o a et b sont des constantes. La pression d'aspiration calculée du compresseur PSa est calculée

par l'équation suivante.

PSa = P + In P = Kp2. (TV - Te)... terme proportionnel In = In - Kp2. Kil. (TV - Te)... terme intégral o Te est la température de l'air du côté sortie de l'évaporateur détectée par le capteur de température de l'air du côté sortie de

l'évaporateur et Kp2 et Kil sont des coefficients.

La puissance consommée par le compresseur Trq est estimée par

le calcul en utilisant l'équation suivante.

Trq = f (BLV, Tin, Ps, Pd) o Ps est une valeur de commande de pression d'aspiration du compresseur calculée et Pd est la pression de décharge du compresseur

détectée par un capteur de pression ou une pression qui lui correspond.

BLV est la tension du ventilateur correspondant à la quantité d'air soufflé calculée dans chacun des cas o la puissance du côté du système de conditionnement d'air est limitée et o la puissance du côté du système de conditionnement d'air n'est pas limitée comme susmentionné. Tin est sélectionné en fonction des informations de

condition de commutation de l'air intérieur/air extérieur comme suit.

Dans le cas de l'introduction d'air extérieur: Tin = AMB Dans le cas de l'air intérieur en circulation Tin = TR Puis, la valeur de puissance limitée LTD déterminée depuis le côté d'un moteur d'entrainement pour entraîner un véhicule, c'est-à-dire la quantité de puissance pouvant être consommée pour le côté du système de conditionnement d'air, principalement pour le côté du compresseur, peut être calculée en fonction de l'état du côté du moteur

d'entraînement à l'instant présent.

La valeur de puissance limitée LTD est déterminée en fonction des propriétés respectives de la limitation (LTDth, LTDne), qui ont été

18 2801844

mémorisées à l'avance telles que les propriétés représentées sur la figure 2 en ce qui concerne respectivement le degré d'ouverture du papillon des gaz TH et la vitesse de rotation du moteur Ne. À ce moment, dans le cas o LTDth > LTDne, la condition LTD = LTDne est utilisée et dans le cas o LTDth < LTDne, la condition LTD = LTDth est utilisée. En utilisant la valeur estimée de la puissance du compresseur calculée Trq et la valeur de la puissance limitée déterminée LTD limitée du côté du moteur d'entraînement comme décrit ci-dessus, la valeur du signal de commande de pression d'aspiration du compresseur PSb dans

un état de limitation de puissance est calculée par l'équation suivante.

PSb = f (Trq - LTD) = P + In P= Kp3. (Trq- LTD) In = In- - Kp3. Ki2. (TrqLTD) o, Kp3 et Ki2 sont des coefficients. Une valeur de signal de commande de pression d'aspiration optimale du compresseur dans un état de limitation de puissance est calculée et déterminée et le terme proportionnel P est calculé en fonction de la différence entre la valeur de puissance du compresseur estimée Trq et la valeur de puissance limitée

LTD.

Il est ensuite déterminé quelle valeur doit être sélectionnée parmi la valeur du signal de commande de pression d'aspiration du compresseur susmentionnée Psa calculée d'après les exigences de la commande pour le système de conditionnement d'air et la valeur du

signal de commande de pression d'aspiration du compresseur décrit ci-

dessus Psb dans un état de limitation de puissance requis d'après la

commande pour le moteur d'entraînement.

C'est-à-dire que dans le cas o Trq - LTD < O: (dans le cas o il n'est pas nécessaire de limiter la puissance du côté du compresseur) Ps = Psa

est sélectionné.

Ou alors, dans le cas o Trq - LTD > 0: (dans le cas o il est nécessaire de limiter la puissance du côté du compresseur) Ps = Psb

est sélectionné.

19 2801844

Le PS sélectionné est envoyé au contrôleur de pression d'aspiration du compresseur 18 comme signal de commande de

pression d'aspiration réelle du compresseur.

Ainsi, à la fois la condition de conduite d'un véhicule et l'exigence du côté du système de conditionnement d'air à l'instant présent sont prises en considération et la nécessité de la commande de limitation de puissance du côté du système de conditionnement d'air est déterminée, de même qu'une commande optimale pour le compresseur 18 dans l'état à l'instant présent peut être obtenue si la limitation de puissance

est requise.

La commande de limitation de puissance du compresseur 18 est

effectuée, par exemple, comme représenté sur la figure 3.

Dans la condition habituelle o la commande de limitation de puissance du compresseur n'est pas nécessaire, la puissance est commandée en fonction de la valeur de puissance du compresseur estimée calculée Trq. Dans le cas o la valeur de puissance du compresseur estimée Trq dépasse la valeur de puissance limitée LTD, par exemple, dans un état de forte charge du moteur, la puissance pour le compresseur est limitée de manière adéquate de façon à ne pas influer sur les conditions de conduite d'un véhicule, etc. Sur la figure 3, la ligne en pointillés de la puissance du compresseur indique une propriété dans le cas o la commande de limitation de puissance n'est

pas effectuée.

Dans la présente invention, outre cette commande de limitation de puissance pour le compresseur, la quantité d'air soufflé par le ventilateur est commandée dans un état optimum. En particulier, en augmentant la quantité d'air soufflé en fonction de la commande de limitation de puissance pour le compresseur, une insuffisance de possibilité de conditionnement d'air due à la commande de limitation de puissance du compresseur peut être complétée par l'augmentation de la quantité d'air soufflé de manière à obtenir un conditionnement d'air plus confortable. Cette commande est effectuée, par exemple, comme

représenté dans le tableau suivant.

2801844

Commande de quantité Commande de d'air soufflé déplacement du compresseur Trq-LTD<0 Principalement Principalement (condition commande de confort commande de confort habituelle) (faible quantité d'air) Trq-LTD>0 Augmentation de la Diminution du (condition de forte quantité d'air pour déplacement pour charge du moteur) augmentation du limitation de confort puissance La commande décrite ci-dessus de la quantité d'air soufflé par le ventilateur peut être effectuée, par exemple, comme représenté sur la figure 4. Dans cette commande, la tension du ventilateur BLV concernant la température cible d'air soufflé TOs peut être commandée pour être augmentée comme représenté par la ligne en trait plein sur la figure 4, par comparaison avec l'état habituel représenté par la ligne en

pointillés sur la figure 4.

En outre, la commande de limitation de puissance du compresseur décrite ci-dessus et la commande d'augmentation de quantité d'air soufflé peuvent être déterminées dans deux zones de commande différentes l'une de l'autre. Par exemple, comme représenté sur la figure 5, lorsqu'une commande de limitation de puissance est requise, d'abord dans une zone de commande supérieure, la puissance du compresseur peut être limitée (valeur limitée de puissance fixée: LTD2) et dans une zone de commande inférieure, la puissance du compresseur peut être limitée dans une faible mesure (valeur limitée de puissance fixée: LTD 1) et en même temps, la quantité d'air soufflé peut être commandée pour être accrue. Grâce à une telle commande, une commande de limitation de puissance plus adéquate et un conditionnement d'air plus confortable dû à l'augmentation de la quantité d'air soufflé peuvent être tous deux obtenus avec un bon équilibre. Les figures 6 et 7 représentent respectivement des exemples pour la commande selon la présente invention différents de l'exemple représenté sur la figure 2. Le calcul et la commande différente du calcul de la valeur du signal de commande de pression d'aspiration du

21 2801844

compresseur (limitation de puissance) sont sensiblement les mêmes que

ceux représentés sur la figure 2.

Dans la commande représentée sur la figure 6, la valeur du signal de commande de pression d'aspiration du compresseur Psb dans un état de limitation de puissance est calculée par l'équation suivante. PSb = f (Trq - LTD) = P + In P = C + Psb' In = In- Kp3. Ki2. (Trq- LTD) Par comparaison avec la commande représentée sur la figure 2, le terme proportionnel P est calculé en soustrayant une valeur constante C d'une valeur de commande précédente Psb' de façon à diminuer le déplacement du compresseur. Bien que l'équation de P soit exprimée comme une addition dans l'équation décrite ci-dessus, en raison du fait que le déplacement du compresseur devient plus petit à mesure que Psb augmente, en pratique, la soustraction est effectuée comme le

calcul du déplacement du compresseur.

Dans la commande représentée sur la figure 7, la valeur du signal de commande de pression d'aspiration du compresseur Psb dans un

état de limitation de puissance est calculée par l'équation suivante.

PSb = f (Trq - LTD) = P + In P = f (Pd, BLV, Tei, Ne, Trq) In = In-1 Kp3. Ki2. (Trq- LTD) Par comparaison avec la commande représentée sur la figure 2, le terme proportionnel P est calculé en fonction des informations obtenues à partir de la valeur détectée ou estimée de la pression d'agent réfrigérant déchargé Pd, de la tension du ventilateur BLV correspondant à la quantité d'air soufflé, de la température de l'air du côté entrée de l'échangeur thermique intérieur Tei, de la vitesse de rotation du moteur

Ne et de la valeur de puissance du compresseur estimée Trq.

Dans l'un quelconque des cas des commandes représentées sur les figures 6 et 7, de façon similaire à la commande susmentionnée, une insuffisance de possibilité de conditionnement d'air due à la limitation de la puissance du compresseur peut être complétée de manière appropriée par la commande pour augmenter la quantité d'air soufflé et en conséquence, même dans un état de limitation de puissance, un

conditionnement d'air confortable peut être obtenu.

22 2801844

La figure 9 représente un système de conditionnement d'air pour

véhicules selon un autre mode de réalisation de la présente invention.

La structure représentée sur la figure 9 est sensiblement la même que celle représentée sur la figure 1, à. l'exception d'un gyroscope 29 prévu pour détecter l'angle de gradient d'une route pendant la conduite d'un véhicule. Le signal d'informations de gradient provenant du gyroscope 29 est envoyé au contrôleur principal 22. Le contrôleur principal 22 comporte des moyens de calcul de valeur de puissance limitée pour calculer une valeur maximale de puissance capable d'être utilisée pour le système de conditionnement d'air. Les signaux de degré d'ouverture du papillon des gaz, de vitesse de rotation du moteur, de vitesse du véhicule et de température de l'eau de refroidissement du moteur sont

appliqués à l'entrée du contrôleur principal 22 depuis l'ECU 28.

Dans le contrôleur principal 22, la commande suivante est effectuée. La figure 10 représente la commande pour le compresseur 18 dans le système de conditionnement d'air 1 représenté sur la figure 9 et la figure 12 représente un exemple de calcul d'une valeur de puissance

limitée dans la commande.

Sur la figure 10, les calculs de la température cible d'air soufflé TOs, de la tension du ventilateur BLV, du degré d'ouverture du registre de mélange d'air AMD, de la température cible de l'air du côté sortie de l'évaporateur TV, de la pression d'aspiration du compresseur calculée Psa et de la consommation en puissance du compresseur estimée Trq, sont sensiblement les mêmes que ceux du mode de réalisation

susmentionné.

Puis, la valeur de puissance limitée LTD déterminée depuis le côté d'un moteur d'entraînement pour entraîner un véhicule, c'est-à-dire la quantité de puissance pouvant être consommée pour le côté du système de conditionnement d'air, principalement pour le côté du compresseur, peut être calculée en fonction de l'état du côté du moteur

d'entraînement à l'instant présent.

Dans le calcul de la valeur de puissance limitée LTD, comme représenté sur la figure 12, la valeur de puissance limitée LB pour chaque facteur est calculée en fonction du signal de température d'eau chaude (température de l'eau de refroidissement du moteur) Wt, du signal de degré d'ouverture du papillon des gaz TH, du signal de vitesse

23 2801844

de rotation de moteur Ne, du signal d'angle de gradient An et du signal

de vitesse de véhicule SP.

Par exemple, (1) pour prendre en compte le calage du moteur (par exemple, au ralenti), une charge d'avancement W est calculée par l'équation suivante, basée sur le fait qu'elle serait constante, quelle que soit l'attente d'un conducteur en conditionnement d'air (refroidissement).

W = A - B

o A est l'énergie d'entraînement et B est une charge de machines

auxiliaires (compresseur, alternateur, etc.).

À ce moment, une valeur de puissance limitée LB1 est calculée

par l'équation suivante.

LB1 =AL -W

o AL est une énergie d'entraînement limite et AL et W sont

calculés par les équations suivantes.

AL = f (Ne, TH) W = f (An, SP) En outre, (2) en ce qui concerne la valeur de puissance limitée LB2 concernant la température de l'eau chaude, par exemple, l'équation

suivante est utilisée.

LB2 = f (Wt) LB2 est supposée être constante, quelle que soit l'attente d'un conducteur en conditionnement d'air (refroidissement). Dans ce cas, par exemple, dans la plage o la température de l'eau chaude est inférieure à 90 C, la limitation de puissance due à la valeur de puissance limitée du compresseur LB2 par ce facteur n'est pas effectuée. Dans la plage o la température de l'eau chaude n'est pas inférieure à 90 C, LB2 est déterminé, par exemple, à partir de la propriété représentée sur la figure 12. En outre, (3) en ce qui concerne la valeur de puissance limitée LB3 concernant la propriété d'accélération, par exemple, l'équation

suivante est utilisée.

LB3 = f (x) LB3 est supposé être variable en fonction de la correction de l'attente d'un conducteur en conditionnement d'air (refroidissement). x est une variable, dépendant par exemple du degré d'ouverture du

papillon des gaz TH comme représenté par la courbe de la figure 12.

24 2801844

Comme représenté par la courbe de la figure 12, lorsque l'attente est élevée, la valeur de puissance limitée du compresseur LB3 par ce facteur est déterminée comme étant élevée. La valeur de puissance limitée du compresseur LB3 est déterminée en fonction du degré élevé, moyen ou faible de l'attente en conditionnement d'air (refroidissement). Dans le cas o l'attente en conditionnement d'air (refroidissement) est déterminée par (attente en conditionnement d'air

(refroidissement)) = (valeur de confort de chaleur à l'instant présent) -

(valeur de confort de chaleur fixée) et ce degré d'attente est exprimé

comme suit.

degré d'attente = f (température fixée) - f (quantité d'ensoleillement, température intérieure du véhicule, tension du ventilateur) LB1, LB2 et LB3 décrits ci-dessus sont comparés et une valeur minimale LBmin est sélectionnée. Puis, la valeur de puissance limitée du compresseur LTD est déterminée par LBmin = LTD et le LTD déterminé est délivré en sortie en tant que signal de

commande de puissance limitée du compresseur.

Dans ce mode de réalisation de la présente invention, une valeur de puissance limitée du compresseur pour chaque facteur concernant les performances de conduite est calculée et les valeurs de puissance limitée respectives calculées d'après les facteurs respectifs sont classées en valeurs constantes qui ne sont pas modifiées par les facteurs de conditionnement d'air et en valeurs corrigées par les facteurs de conditionnement d'air. La valeur de puissance limitée d'un facteur variable dépendant des conditions du conditionnement d'air est ensuite corrigée. Après cela, les valeurs de puissance limitée respectives calculées d'après les facteurs respectifs sont comparées entre elles et une valeur minimale parmi celles-ci est délivrée en sortie vers un contrôleur en tant que signal de commande de puissance limitée du compresseur. En utilisant la valeur estimée de la puissance du compresseur calculée Trq comme susmentionné et la valeur de la puissance limitée déterminée LTD comme décrit ci-dessus, la valeur du signal de commande de pression d'aspiration du compresseur PSb dans un état

2801844

de limitation de puissance est calculée par l'équation suivante, de la

même manière que susmentionné.

PSb = f (Trq - LTD) = P + In P= Kp3. (Trq- LTD) In = In.-I - Kp3. Ki2. (Trq- LTD) Il est ensuite déterminé quelle valeur doit être sélectionnée parmi la valeur du signal de commande de pression d'aspiration ducompresseur susmentionnée Psa calculée d'après les exigences de la commande pour le système de conditionnement d'air et la valeur du

signal de commande de pression d'aspiration du compresseur décrit ci-

dessus Psb dans un état de limitation de puissance requis d'après la

commande pour le moteur d'entraîinement.

C'est-à-dire que dans le cas o Trq - LTD < 0: (dans le cas o il n'est pas nécessaire de limiter la puissance du côté du compresseur) Ps = Psa

est sélectionné.

Ou alors, dans le cas o Trq - LTD > 0: (dans le cas o il est nécessaire de limiter la puissance du côté du 2 0 compresseur) Ps = Psb

est sélectionné.

Le Ps sélectionné est envoyé au contrôleur de pression d'aspiration du compresseur 18 comme signal de commande de

pression d'aspiration réelle du compresseur.

Ainsi, à la fois la condition de conduite d'un véhicule et l'exigence du côté du système de conditionnement d'air à l'instant présent sont pris en considération et la nécessité de la commande de limitation de puissance du côté du système de conditionnement d'air et déterminée, ainsi qu'une commande optimale pour le compresseur 18 dans l'état à l'instant présent, peuvent être obtenues si la limitation de puissance est requise. Le concept d'une telle commande de limitation de puissance du compresseur est exprimé, par exemple, comme représenté sur la figure 13. Dans une telle commande de limitation de puissance du compresseur, puisque la puissance consommée par le compresseur est faible et que le déplacement du compresseur n'est pas inutilement

26 2801844

commandé à zéro dans le cas o il n'est pas requis que le déplacement du compresseur soit sensiblement commandé à zéro (condition de faible charge thermique de refroidissement), une température stable de l'air

*conditionné peut être obtenue.

En outre, puisque la puissance consommée par le compresseur à l'instant présent peut être reconnue, la puissance du compresseur destinée à être limitée peut être déterminée dans une condition optimale en fonction des conditions de conduite présentes (degré d'ouverture du papillon des gaz, vitesse de rotation du moteur). En conséquence, la modification du conditionnement d'air due à la limitation de puissance (température d'air instable, manque de possibilités) peut être supprimée jusqu'à un minimum et le confort peut être accru. De plus, puisque le confort de chaleur peut être pris en considération pour la commande, le

confort peut être encore accru.

En outre, puisque la puissance estimée pour le compresseur à l'instant présent peut être reconnue, une commande optimale pour le moteur peut être obtenue. En conséquence, l'augmentation de la vitesse de rotation au ralenti pour une faible charge thermique ou une augmentation excessive de la vitesse du véhicule ou de la vitesse de

2 o rotation du moteur dans une condition de conduite peut être évitée.

De plus, puisque la puissance du compresseur est commandée dans un état optimum, il n'est pas nécessaire de débrayer à chaque augmentation de la vitesse de rotation du moteur comme dans la technologie classique et en conséquence, la fréquence de choc du

couple dû à l'opération d'embrayage/débrayage peut être diminuée.

La figure 1 1 représente un autre exemple pour la commande de limitation de puissance, différent de celui qui est représenté sur la figure 10. Sur la figure 11, le calcul et la commande différente du calcul de la valeur du signal de commande de pression d'aspiration du compresseur (limitation de puissance) sont sensiblement les mêmes que

ceux représentés sur la figure 10.

Dans la commande représentée sur la figure 11, la valeur du signal de commande de pression d'aspiration du compresseur Psb dans

un état de limitation de puissance est calculée par l'équation suivante.

Psb = f (Trq - LTD) = P + In P = f (Pd, BLV, Tei, Ne, Trq) In = In- - Kp3. Ki2. (Trq- LTD)

27 2801844

Par comparaison avec la commande représentée sur la figure 10, le terme proportionnel P est calculé en fonction des informations obtenues à partir de la valeur détectée ou estimée de la pression d'agent réfrigérant déchargé Pd, de la tension du ventilateur BLV correspondant à la quantité d'air soufflé, de la température de l'air du côté entrée de l'échangeur thermique intérieur Tei, de la vitesse de rotation de moteur Ne et de la valeur de puissance du compresseur estimée Trq. Dans cette commande représentée sur la figure 1 1, un avantage similaire à celui de

la figure 10 peut également être obtenu.

Ainsi, la valeur de puissance limitée pour le système de conditionnement d'air est calculée à partir des conditions de commande des facteurs respectifs du côté de conduite du véhicule à l'instant présent et en outre, la valeur de puissance limitée pour le système de conditionnement d'air est corrigée et calculée d'après les exigences de confort de chaleur, de manière à obtenir à la fois une commande de fonctionnement optimale pour le système de conditionnement d'air et une commande de fonctionnement optimale pour la conduite d'un véhicule, c'est-à-dire, un conditionnement d'air plus confortable et des

performances de conduite encore meilleures.

28 2801844

Claims (15)

REVENDICATIONS

1. Système de conditionnement d'air pour véhicules (1) comportant un ventilateur (6) pour souffler de l'air et un échangeur thermique intérieur pour refroidir ou réchauffer l'air soufflé par ledit ventilateur (6) dans une conduite (2) s'ouvrant vers l'intérieur d'un véhicule, ledit système de conditionnement d'air (1) comportant un cycle de réfrigération de compression ou/et un cycle de pompage de chaleur de compression de vapeur possédant un compresseur à déplacement variable (18) et des moyens de commande de déplacement pour régler le déplacement dudit compresseur (18) et commander la quantité de décharge dudit compresseur, ledit compresseur étant raccordé audit échangeur thermique intérieur par l'intermédiaire d'un circuit réfrigérant (17), comprimant un agent réfrigérant circulant entre ledit compresseur et ledit échangeur thermique intérieur et étant capable de modifier la quantité de décharge de l'agent réfrigérant compressé, ledit système de conditionnement d'air (1) comportant en outre des moyens de réglage de quantité d'air soufflé pour régler la quantité d'air soufflé par ledit ventilateur (6), caractérisé en ce que ledit système de conditionnement d'air (1) comprend des moyens de calcul de valeur de puissance limitée pour calculer une valeur limitée de puissance délivrée par un moteur d'entraînement de véhicule pour ledit système de conditionnement d'air (1) et des moyens de calcul de quantité d'air soufflé pour calculer une quantité d'air soufflé par ledit ventilateur (6) dans chacun des cas o ladite puissance délivrée audit système de conditionnement d'air (1) est limitée et o ladite puissance délivrée audit système de conditionnement d'air (1) n'est pas limitée en fonction de ladite valeur de puissance limitée calculée par lesdits moyens de calcul de valeur de puissance limitée, au moins les informations de ladite quantité d'air soufflé calculée par lesdits moyens de calcul de quantité d'air soufflé étant utilisées pour la commande dudit

compresseur (18).

2. Système de conditionnement d'air (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens d'estimation de puissance de compresseur pour estimer la puissance consommée par ledit compresseur (18) et des moyens de calcul de puissance de compresseur pour calculer la puissance de consommation du compresseur dans chacun des cas o ladite puissance délivrée audit système de

29 2801844

conditionnement d'air (1) est limitée et o ladite puissance délivrée audit système de conditionnement d'air (1) n'est pas limitée, un signal sélectionné pour la commande de la puissance de consommation du compresseur (18) étant envoyé auxdits moyens de commande de déplacement.

3. Système de conditionnement d'air (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la valeur de commande limitée de ladite puissance de consommation de compresseur (18) calculée par lesdits moyens de calcul de puissance de compresseur, dans le cas o la puissance de consommation du compresseur est limitée, est calculée en fonction de la différence entre une valeur de puissance de compresseur estimée due auxdits moyens d'estimation de puissance de consommation de compresseur et une valeur de puissance limitée calculée due auxdits

moyens de calcul de valeur de puissance limitée.

4. Système de conditionnement d'air (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la valeur de commande limitée de ladite puissance de consommation de compresseur calculée par lesdits moyens de calcul de puissance de compresseur, dans le cas o la puissance de consommation du compresseur est limitée, est calculée en fonction de la différence entre une valeur de puissance de compresseur estimée due à des moyens d'estimation de puissance de compresseur et une valeur de puissance limitée calculée due auxdits moyens de calcul de valeur de puissance limitée et également calculée par soustraction d'une valeur constante d'une valeur de commande précédente de façon à diminuer le

déplacement dudit compresseur (18).

5. Système de conditionnement d'air (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la valeur de commande limitée de ladite puissance de consommation de compresseur calculée par lesdits moyens de calcul de puissance de consommation de compresseur, dans le cas o la puissance de consommation du compresseur est limitée, est calculée en fonction de la différence entre une valeur de puissance de compresseur estimée due auxdits moyens d'estimation de puissance de compresseur et également calculée en fonction d'informations provenant de moyens de reconnaissance de pression de décharge pour détecter ou estimer la pression d'un agent réfrigérant déchargé par ledit compresseur (18), desdits moyens de calcul de quantité d'air soufflé, des moyens de reconnaissance de température d'air du côté entrée de l'échangeur

2801844

thermique intérieur pour détecter ou estimer la température de l'air à l'entrée dudit échangeur thermique intérieur, des moyens de détection de vitesse de rotation dudit moteur d'entraînement et desdits moyens de

calcul de puissance du compresseur (18).

6. Système de conditionnement d'air (1) selon l'une quelconque

des revendications précédentes, caractérisé en ce que la quantité d'air

soufflé dudit ventilateur (6) est accrue lorsque ladite puissance délivrée

audit système de conditionnement d'air (1) est limitée.

7. Système de conditionnement d'air (1) selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite quantité d'air soufflé dudit ventilateur (6) est accrue lorsque ladite puissance de consommation du compresseur (18) calculée par lesdits moyens de calcul de puissance de compresseur

(18) est limitée.

8. Système de conditionnement d'air (1) selon l'une quelconque

des revendications précédentes, caractérisé en ce que lorsque ladite

puissance délivrée audit système de conditionnement d'air (1) est limitée, à une première étape, la puissance pour ledit compresseur (18) est limitée et à une seconde étape, ladite puissance pour ledit compresseur (18) est limitée et la quantité d'air soufflé dudit ventilateur

2 o (6) est également accrue.

9. Système de conditionnement d'air pour véhicules (1) recevant au moins l'énergie nécessaire de la sortie d'un moteur d'entraînement pour entraîner le véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'estimation de puissance pour estimer la puissance consommée par ledit système de conditionnement d'air (1), des moyens de calcul de valeur de puissance limitée pour calculer une valeur maximale de puissance capable d'être utilisée pour ledit système de conditionnement d'air (1) et des moyens de détection de vitesse de rotation pour détecter la vitesse de rotation dudit moteur d'entraînement, une valeur de puissance limitée est calculée par lesdits moyens de calcul de valeur de puissance limitée en fonction de la vitesse de rotation dudit moteur d'entraînement détectée par lesdits moyens de détection de vitesse de rotation et une limitation de puissance est appliquée de façon qu'une valeur de puissance estimée, estimée par lesdits moyens d'estimation de

puissance, ne dépasse pas ladite valeur de puissance limitée calculée.

31 2801844

10. Système de conditionnement d'air (1) selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte un des moyens de détection de quantité réglée de sortie pour détecter une quantité réglée d'une sortie dudit moteur d'entraînement ou des moyens de détection d'angle de gradient pour détecter un angle de gradient dans une direction d'avancement du véhicule ou des moyens de détection de vitesse d'avancement pour détecter la vitesse d'avancement du véhicule, ladite valeur de puissance limitée est calculée par lesdits moyens de calcul de valeur de puissance limitée en fonction de ladite vitesse de rotation dudit moteur d'entraînement et une quantité réglée de sortie détectée par lesdits moyens de détection de quantité réglée de sortie ou un angle de gradient détecté par lesdits moyens de détection d'angle de gradient ou une vitesse d'avancement détectée par lesdits moyens de détection de vitesse d'avancement, ladite limitation de puissance étant effectuée de façon qu'une valeur de puissance estimée, estimée par lesdits moyens d'estimation de puissance ne dépasse pas ladite valeur de puissance

limitée calculée.

11. Système de conditionnement d'air pour véhicules (1) recevant au moins l'énergie nécessaire de la sortie d'un moteur d'entraînement d'un véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'estimation de puissance pour estimer la puissance consommée par ledit système de conditionnement d'air (1), des moyens de calcul de valeur de puissance limitée pour calculer une valeur maximale de puissance capable d'être utilisée pour ledit système de conditionnement d'air et des moyens de détection de température d'eau de refroidissement pour détecter la température de l'eau de refroidissement délivrée comme moyen pour refroidir ledit moteur d'entraînement, une valeur de puissance limitée étant calculée par lesdits moyens de calcul de valeur de puissance limitée en fonction de la température de ladite eau de refroidissement détectée par lesdits moyens de détection de température d'eau de refroidissement, une limitation de puissance étant appliquée de façon qu'une valeur de puissance estimée, estimée par lesdits moyens d'estimation de puissance, ne dépasse pas ladite valeur de

puissance limitée calculée.

12. Système de conditionnement d'air pour véhicules (1) recevant au moins l'énergie nécessaire de la sortie d'un moteur d'entraînement pour entraîner un véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend des

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moyens d'estimation de puissance pour estimer la puissance consommée par ledit système de conditionnement d'air (1), des moyens de calcul de valeur de puissance limitée pour calculer une valeur maximale de puissance capable d'être utilisée pour ledit système de conditionnement d'air et des moyens de détection de vitesse de rotation pour détecter la vitesse de rotation dudit moteur d'entraînement et des moyens de détection de température d'eau de refroidissement pour détecter la température de l'eau de refroidissement délivrée comme moyen pour refroidir ledit moteur d'entraînement, une première valeur de puissance limitée étant calculée par lesdits moyens de calcul de valeur de puissance limitée en fonction de la vitesse de rotation dudit moteur d'entraînement détectée par lesdits moyens de détection de vitesse de rotation, une seconde température valeur de puissance limitée étant calculée par lesdits moyens de calcul de valeur de puissance limitée en fonction de la température de ladite eau de refroidissement détectée par lesdits moyens de détection de température d'au de refroidissement et une limitation de puissance étant appliquée de façon qu'une première valeur de puissance estimée, estimée par lesdits moyens d'estimation de puissance, ne dépasse pas ladite première valeur de puissance limitée calculée et qu'une seconde valeur de puissance estimée, estimée par lesdits moyens d'estimation de puissance, ne dépasse pas ladite seconde valeur de puissance limitée calculée.

13. Système de conditionnement d'air pour véhicules (1) recevant au moins l'énergie nécessaire de la sortie d'un moteur d'entraînement pour entraîner un véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'estimation de puissance pour estimer la puissance consommée par ledit système de conditionnement d'air, des moyens de calcul de valeur de puissance limitée pour calculer une valeur maximale de puissance capable d'être utilisée pour ledit système de conditionnement d'air, des moyens de détection de vitesse de rotation pour détecter la vitesse de rotation dudit moteur d'entraînement et des moyens de détection de température d'eau de refroidissement pour détecter la température de l'eau de refroidissement délivrée comme moyens pour refroidir ledit moteur d'entraînement, une première valeur de puissance limitée étant calculée par lesdits moyens de calcul de valeur de puissance limitée en fonction de la vitesse de rotation dudit

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moteur d'entraînement détectée par lesdits moyens de détection de vitesse de rotation, une seconde valeur de puissance limitée étant calculée par lesdits moyens de calcul de valeur de puissance limitée et comparée à ladite seconde valeur de puissance limitée et une valeur de puissance limitée calculée plus petite est utilisée comme valeur de

puissance limitée pour la commande de limitation de puissance.

14. Système de conditionnement d'air pour véhicules (1) recevant au moins l'énergie nécessaire de la sortie d'un moteur d'entraînement d'un véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'estimation de puissance pour estimer la puissance consommée par ledit système de conditionnement d'air (1), des moyens de calcul de valeur de puissance limitée pour calculer une valeur maximale de puissance capable d'être utilisée pour ledit système de conditionnement d'air (1) et des moyens de détection de quantité de fonctionnement pour détecter la quantité de fonctionnement pour accélération/décélération actionnée par un conducteur pour régler une force d'entraînement dudit moteur, une valeur de puissance limitée étant calculée par lesdits moyens de calcul de valeur de puissance limitée en fonction de la quantité de fonctionnement pour accélération/décélération détectée par lesdits moyens de détection de quantité de fonctionnement, une limitation de puissance étant effectuée de façon à ce qu'une valeur de puissance estimée par lesdits moyens d'estimation de puissance ne dépasse pas

ladite valeur de puissance limitée calculée.

15. Système de conditionnement d'air (1) selon la revendication 14, caractérisé en ce que ledit système de conditionnement d'air (1) comprend en outre des moyens de réglage de confort de chaleur et des moyens de calcul de confort de chaleur, lesdits moyens de calcul de valeur de puissance limitée calculant une valeur de puissance limitée en fonction de ladite quantité de fonctionnement pour accélération/décélération et une différence entre une valeur de confort de chaleur fixée par lesdits moyens de réglage de confort de chaleur et une valeur présente de confort de chaleur calculée par lesdits moyens

de calcul de confort de chaleur.