FR2814399A1

FR2814399A1 - Systeme de climatisation pour vehicules

Info

Publication number: FR2814399A1
Application number: FR0112204A
Authority: FR
Inventors: Atsuo Inoue; Masato Tsuboi
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 2000-09-22
Filing date: 2001-09-21
Publication date: 2002-03-29
Also published as: DE10146477A1

Abstract

La présente invention concerne un système de climatisation (1) pour véhicules comprenant un échangeur de chaleur interne (3) qui est ménagé dans une conduite d'air (2), des moyens de génération d'énergie thermique qui sont prévus à l'extérieur de la conduite d'air (2), des moyens de stockage thermique pour conserver l'énergie thermique générée, et un circuit de circulation de milieu de transfert d'énergie thermique qui transfère l'énergie thermique provenant des moyens de génération d'énergie thermique et/ ou des moyens de stockage thermique vers ledit échangeur de chaleur interne (3), à travers le milieu de transfert d'énergie thermique, et lorsqu'un accélérateur d'un véhicule est actionné en position MARCHE, une quantité d'énergie générée par les moyens de génération d'énergie thermique est réduite afin d'être inférieure à celle générée au moment où l'accélérateur est actionné en position ARRET.

Description

SYSTEME DE CLIMATISATION POUR VEHICULES La présente invention concerne un système de climatisation pour véhicules et plus particulièrement un système de climatisation pour véhicules qui peut réussir à économiser de l'énergie en conservant et en régénérant l'énergie de freinage d'un véhicule sous forme d'énergie thermique.

On a commencé à réfléchir à l'économie d'énergie pour les systèmes de climatisation dans des véhicules équipés de moteurs à combustion interne, tels qu'un moteur à cycle Otto ou un moteur diesel, les véhicules électriques et dans des véhicules hybrides ayant les deux sources d'énergie. Autrement dit, bien que l'accélération et la réduction de vitesse soient fréquemment répétées dans un véhicule par l'actionnement en position MARCHE/ARRET d'un accélérateur d'un moteur, l'énergie de freinage est rejetée sous forme d'environ 100 % d'énergie perdue par rayonnement thermique depuis un disque ou un tambour de frein, augmentation de la vitesse de rotation du moteur (consommation de carburant) par le freinage du moteur, etc. Bien que la technologie visant à obtenir une faible consommation de carburant d'un véhicule ait été développée, il sera demandé, à partir de maintenant, d'atteindre une consommation de carburant encore plus faible en relation avec un système de climatisation pour véhicules, en particulier un système réfrigérant pour les véhicules, autrement dit des recherches pour économiser l'énergie d'un système réfrigérant et de chauffage pour véhicules. De ce point de vue, la demanderesse de la présente invention a précédemment proposé de réaliser l'économie d'énergie d'un système de climatisation pour véhicules en conservant et en régénérant l'énergie de freinage en tant qu'énergie thermique et en l'utilisant comme une énergie de réfrigération et de chauffage (JP-A-11-115473 et JP-A-11-115474).

Cependant, dans JP-A-11-115473 et JP-A-11-115474, comme la conservation et la régénération de l'énergie sont effectuées en utilisant un fluide frigorigène stocké dans un évaporateur ou un condenseur prévu en tant qu'échangeur de chaleur interne ou en utilisant la capacité thermique de l'évaporateur ou du condenseur proprement dit, la quantité de capacité thermique du fluide frigorigène conservée et régénérée est limitée et, par conséquent, l'effet de l'économie d'énergie est également limité.

De plus, dans le système, bien qu'un registre mélangeur d'air, prévu dans une position en aval d'un échangeur de chaleur interne, soit contrôlé afin de supprimer les variations de la température de l'air du côté sortie de l'évaporateur ou du condenseur dues à la répétition de la conservation et de la régénération de l'énergie de freinage, car il est difficile d'améliorer la précision de détection de la température de l'air du côté sortie de l'évaporateur ou du condenseur, autrement dit car il est difficile de reconnaître une température moyenne, il reste aussi le problème qu'il est difficile de supprimer les variations de la température de l'air après le mélange d'air.

En conséquence, la présente invention a pour objet de proposer un système de climatisation pour véhicules qui vise à réduire l'énergie consommée pour le système de climatisation en conservant et en régénérant l'énergie de freinage d'un véhicule, et qui peut augmenter la quantité d'énergie conservée et régénérée à partir de l'énergie de freinage, augmentant ainsi l'effet d'économie d'énergie.

En outre, la présente invention a pour objet d'utiliser un fluide permettant de réguler facilement l'énergie thermique comme un milieu thermique utilisé pour la conservation et la régénération de l'énergie de freinage, ainsi que pour former un circuit de conservation permettant de conserver et de régénérer facilement l'énergie, et ainsi, en particulier, de supprimer les variations de température de l'air soufflé hors du système de climatisation qui accompagne la répétition de la conservation et de la régénération.

En outre, la présente invention a pour objet de garantir une quantité suffisamment importante d'énergie conservée et régénérée et de libérer de manière adaptée l'énergie conservée, garantissant ainsi une capacité nécessaire de climatisation, même dans le cas où le fonctionnement d'un compresseur est arrêté ou restreint et qu'il devient difficile d'obtenir une fonction de refroidissement ou de chauffage souhaitée, ou même dans le cas où un réchauffeur prévu dans le système de climatisation est arrêté ou restreint et qu'il devient difficile d'obtenir une fonction de chauffage souhaitée.

Ces objets sont atteints par le système de climatisation pour véhicules selon l'invention. Un système de climatisation pour véhicules selon la présente invention comprend un échangeur de chaleur interne qui est ménagé dans une conduite d'air et effectue un échange de

chaleur entre l'air évacué dans l'habitacle d'un véhicule et un milieu de transfert d'énergie thermique, des moyens de génération d'énergie thermique qui sont prévus à l'extérieur de la conduite d'air et génèrent une énergie thermique positive pour chauffer ou une énergie thermique négative pour absorber la chaleur, et des moyens de stockage thermique pour conserver l'énergie thermique générée, et le système de climatisation possède un circuit de circulation de milieu de transfert d'énergie thermique qui transfère l'énergie thermique provenant des moyens de génération d'énergie thermique et/ou des moyens de stockage thermique vers l'échangeur de chaleur interne, à travers le milieu de transfert d'énergie thermique. Le système de climatisation est caractérisé en ce que, lorsqu'un accélérateur d'un véhicule est actionné en position MARCHE, une quantité d'énergie générée par les moyens de génération d'énergie thermique est réduite afin d'être inférieure à celle générée lorsque l'accélérateur est actionné en position ARRET.

Autrement dit, lorsque l'accélérateur du véhicule est actionné en position MARCHE (état d'accélération), la quantité de génération d'énergie est commandée pour être inférieure à celle générée au moment du fonctionnement en position ARRET (état de ralentissement), obtenant ainsi un effet d'économie d'énergie.

Dans le système de climatisation pour véhicules, il est préférable que, lorsque l'accélérateur est actionné en position ARRET, une quantité d'énergie thermique, qui est supérieure à une quantité d'énergie thermique positive ou négative du milieu de transfert d'énergie thermique nécessaire pour obtenir une température de commande cible de l'échangeur de chaleur interne, est conservée dans les moyens de stockage thermique par les moyens de génération d'énergie thermique. L'énergie thermique conservée est libérée si nécessaire et, par la régénération de l'énergie libérée, l'énergie thermique conservée peut être utilisée efficacement, ce qui permet d'obtenir ainsi un effet d'économie d'énergie.

En outre, dans le système de climatisation pour véhicules décrit ci-dessus, il est préférable que le système de climatisation possède des moyens pour ajuster le rapport d'une quantité d'énergie thermique transférée des moyens de génération d'énergie thermique à l'échangeur de chaleur interne à une quantité d'énergie thermique transférée des moyens de stockage thermique à l'échangeur de chaleur interne, et la

température de l'échangeur de chaleur interne est régulée en ajustant le rapport de la quantité d'énergie thermique transférée des moyens de génération d'énergie thermique à l'échangeur de chaleur interne à la quantité d'énergie thermique transférée des moyens de stockage thermique à l'échangeur de chaleur interne, de telle manière que la température de l'échangeur de chaleur interne devienne une valeur fixe déterminée par des moyens de fixation de température de l'échangeur de chaleur interne. Autrement dit, seule une quantité souhaitée de l'énergie thermique conservée est utilisée efficacement afin que la température de l'échangeur de chaleur interne à ce moment-là puisse être régulée à une température cible.

Dans un système de climatisation pour véhicules de ce type selon la présente invention, plus concrètement, les structures suivantes peuvent être employées. Par exemple, une structure peut être employée, dans laquelle les moyens de génération d'énergie thermique comprennent un cycle de réfrigération relié à un compresseur capable d'ajuster sa capacité de décharge, un échangeur de chaleur externe, un échangeur de chaleur intermédiaire et un dispositif d'étranglement, le circuit de circulation de milieu de transfert d'énergie thermique est formé comme un circuit qui est rempli d'un fluide de refroidissement faisant office de milieu de transfert d'énergie thermique et dans lequel l'échangeur de chaleur interne, l'échangeur de chaleur intermédiaire, une pompe de circulation, un clapet régulateur de débit et un réservoir de stockage thermique faisant office de moyens de stockage thermique, sont reliés, et l'échangeur de chaleur intermédiaire effectue un échange thermique entre le fluide de refroidissement et le fluide frigorigène dans le cycle de réfrigération en fonctionnant comme un évaporateur ou un condenseur dans le cycle de réfrigération, et le circuit de refroidissement faisant office de circuit de circulation de milieu de transfert d'énergie thermique possède un circuit pour faire circuler le fluide de refroidissement dans l'ordre de l'échangeur de chaleur intermédiaire, du réservoir de stockage thermique, de l'échangeur de chaleur interne et de l'échangeur de chaleur intermédiaire, et un circuit pour contourner le réservoir de stockage thermique, et possède un clapet régulateur de débit capable d'ajuster un rapport du débit du fluide de refroidissement s'écoulant

vers le côté du réservoir de stockage thermique au débit du fluide de refroidissement s'écoulant vers le côté du circuit de dérivation.

Dans cette structure, il est préférable que, lorsque l'accélérateur est actionné pour être en position MARCHE, la capacité du compresseur soit réduite et qu'une température du fluide de refroidissement à l'entrée de l'échangeur de chaleur interne soit régulée afin de devenir une valeur cible en ajustant le clapet régulateur de débit, et lorsque l'accélérateur est actionné pour être en position ARRET, une quantité d'énergie de refroidissement correspondant à une température du fluide de refroidissement à la sortie de l'échangeur de chaleur intermédiaire soit régulée en ajustant la capacité du compresseur afin qu'elle devienne une valeur de consigne A d'une quantité d'énergie de refroidissement au moins supérieure à une quantité d'énergie de refroidissement correspondant à la valeur cible de la température du fluide de refroidissement à l'entrée de l'échangeur de chaleur interne. Autrement dit, on peut obtenir une conservation et une régénération efficaces de l'énergie de refroidissement en régulant respectivement une capacité optimale du compresseur et une valeur optimale du clapet régulateur de débit.

En outre, il est préférable que, lorsque l'accélérateur est actionné pour être en position MARCHE et dans un cas où la quantité d'énergie de refroidissement correspondant à la valeur cible de la température du fluide de refroidissement à l'entrée de l'échangeur de chaleur interne est supérieure ou égale à une quantité d'énergie de refroidissement correspondant à une température à la sortie du réservoir de stockage thermique, une quantité d'énergie de refroidissement correspondant à une température du fluide de refroidissement à la sortie de l'échangeur de chaleur intermédiaire soit régulée en ajustant la capacité du compresseur afin qu'elle devienne une quantité d'énergie de refroidissement correspondant à la valeur cible de la température du fluide de refroidissement à l'entrée de l'échangeur de chaleur interne. Autrement dit, l'échange de chaleur avec le fluide de refroidissement dans l'échangeur de chaleur intermédiaire et l'échangeur de chaleur interne peut s'effectuer dans une condition optimale en ajustant la capacité du compresseur.

En outre, il est préférable que, lorsque l'accélérateur est actionné pour être en position ARRET et dans un cas où ladite valeur de

consigne A de la quantité d'énergie de refroidissement correspondant à une valeur de consigne de la température du fluide de refroidissement à la sortie de l'échangeur de chaleur intermédiaire est inférieure ou égale à une quantité d'énergie de refroidissement correspondant à une température à la sortie du réservoir de stockage thermique, une quantité d'énergie de refroidissement correspondant à une température du fluide de refroidissement à la sortie de l'échangeur de chaleur intermédiaire soit régulée en ajustant la capacité du compresseur afin qu'elle devienne une quantité d'énergie de refroidissement correspondant à la valeur cible de la température du fluide de refroidissement à l'entrée de l'échangeur de chaleur interne. Autrement dit, la puissance de consommation du compresseur peut être réduite au minimum et l'énergie de refroidissement peut être efficacement conservée et régénérée en ajustant la capacité du compresseur.

En outre, dans une telle structure du système de climatisation pour véhicules, il est préférable que, dans un cas où le compresseur est arrêté de force en fonctionnement ou sa capacité réduite indépendamment de la demande de climatisation, la quantité d'énergie de refroidissement correspondant à la température du fluide de refroidissement à l'entrée de l'échangeur de chaleur interne soit régulée en ajustant le clapet régulateur de débit afin qu'elle devienne une valeur cible. Ainsi, l'énergie de refroidissement actuellement conservée peut être utilisée efficacement pour la régulation de la climatisation, tandis que le contrôle de la climatisation peut être porté avec une grande précision à une température cible, même lorsque le compresseur est arrêté de force en fonctionnement ou réduit en capacité.

En outre, il est préférable que, lorsque le fluide de refroidissement s'écoule en dehors ou à l'intérieur du réservoir de stockage thermique par ajustement du clapet régulateur de débit, le débit du fluide de refroidissement passant à travers l'échangeur de chaleur interne ou l'échangeur de chaleur intermédiaire soit réduit par rapport à un cas où il n'est pas amené à s'écouler en dehors ou à l'intérieur du réservoir de stockage thermique. Ainsi, le fluide de refroidissement, avec un débit requis pour le contrôle des économies de puissance visées peut être amené à s'écouler efficacement.

En outre, dans le système de climatisation pour véhicules selon la présente invention, une structure peut être employée, dans laquelle le système de climatisation possède un système de chauffage, constituant les moyens de génération d'énergie thermique, qui est prévu à l'extérieur de la conduite d'air et possède un réchauffeur utilisant la force d'entraînement du véhicule comme source d'énergie et capable d'ajuster sa capacité, et des moyens d'ajustement de capacité du réchauffeur, et un circuit de refroidissement, comme circuit de circulation de milieu de transfert d'énergie thermique, qui est prévu entre le système de chauffage et l'échangeur de chaleur interne et fait circuler le fluide de refroidissement entre l'échangeur de chaleur interne et un échangeur de chaleur intermédiaire de sorte que l'échange de chaleur s'effectue dans l'échangeur de chaleur intermédiaire entre le fluide de refroidissement mis en circulation et le réchauffeur, le circuit de refroidissement possède un circuit pour faire circuler le fluide de refroidissement dans l'ordre de l'échangeur de chaleur intermédiaire, un réservoir de stockage thermique, l'échangeur de chaleur interne et l'échangeur de chaleur intermédiaire, et un circuit pour contourner le réservoir de stockage thermique, et possède un clapet régulateur de débit capable d'ajuster un rapport du débit du fluide de refroidissement s'écoulant vers le côté du réservoir de stockage thermique au débit du fluide de refroidissement s'écoulant vers le côté du circuit de dérivation, et le système de climatisation possède des moyens de calcul pour calculer une valeur cible d'une température du fluide de refroidissement à l'entrée de l'échangeur de chaleur interne comme température d'échangeur de chaleur interne nécessaire pour réguler un habitacle de véhicule à une température cible, et des moyens de commande pour calculer et réguler une quantité d'ajustement du clapet régulateur de débit. A savoir, à travers le circuit fluide de refroidissement équipé du réservoir de stockage thermique, l'énergie de réchauffeur, faisant office d'énergie de freinage, peut être conservée dans le réservoir de stockage thermique, et la régénération de l'énergie conservée depuis le réservoir de stockage thermique peut être régulée, en ajustant le clapet régulateur de débit, ce qui permet d'obtenir un effet d'économie d'énergie. Comme le réservoir de stockage thermique est utilisé, la quantité d'énergie

conservée et régénérée peut être rendue importante, et un effet d'économie d'énergie important peut être obtenu.

Dans cette structure, les contrôles suivants peuvent être employés pour effectuer la conservation et la régénération de l'énergie thermique de manière efficace, ainsi que pour réguler la température du fluide de refroidissement à l'entrée de l'échangeur de chaleur interne à une valeur cible de manière très précise par l'intermédiaire du circuit de refroidissement dans un état supprimant les variations, gardant ainsi la température de l'air évacué du système de climatisation, en dernier lieu, la température de l'habitacle du véhicule, à une température cible, avec une grande précision.

Autrement dit, il est préférable que les moyens de commande réduisent la capacité du réchauffeur et régulent la température du fluide de refroidissement à l'entrée de l'échangeur de chaleur interne à sa valeur cible en ajustant le clapet régulateur de débit lorsque l'accélérateur est actionné pour être en position MARCHE, et une température du fluide de refroidissement à la sortie de l'échangeur de chaleur intermédiaire Tl est régulée afin de devenir une valeur de consigne Tmax supérieure à la valeur cible de température du fluide de refroidissement à l'entrée de l'échangeur de chaleur interne Tt en ajustant la capacité du réchauffeur lorsque l'accélérateur est actionné pour être en position ARRET.

Dans cette commande, il est préférable que, lorsque l'accélérateur est actionné pour être en position MARCHE, et dans un cas où la valeur cible de température du fluide de refroidissement à l'entrée de l'échangeur de chaleur interne Tt est supérieure ou égale à une température du fluide de refroidissement à la sortie du réservoir de stockage thermique T2, la température du fluide de refroidissement à la sortie de l'échangeur de chaleur intermédiaire Tl soit régulée afin de devenir la valeur cible de température du fluide de refroidissement à l'entrée de l'échangeur de chaleur interne Tt en ajustant la capacité du réchauffeur. En outre, il est préférable que, lorsque l'accélérateur est actionné pour être en position ARRET, et dans un cas où la valeur de consigne Tmax de la température du fluide de refroidissement à la sortie de l'échangeur de chaleur intermédiaire Tt est supérieure ou égale à une température du fluide de refroidissement à la sortie du réservoir de stockage thermique T2, la température du fluide de

refroidissement à la sortie de l'échangeur de chaleur intermédiaire Tl soit régulée afin de devenir la valeur cible de température du fluide de refroidissement à l'entrée de l'échangeur de chaleur interne Tt en ajustant la capacité du réchauffeur.

Dans une telle structure, il est préférable que, dans un cas où le réchauffeur est arrêté en fonctionnement ou sa capacité réduite, indépendamment d'une demande de climatisation, la température du fluide de refroidissement à l'entrée de l'échangeur de chaleur interne soit régulée en ajustant le clapet régulateur de débit afin de devenir une valeur cible.

En outre, il est préférable que, lorsque le fluide de refroidissement s'écoule en dehors ou à l'intérieur du réservoir de stockage thermique par ajustement du clapet régulateur de débit, le débit du fluide de refroidissement passant à travers l'échangeur de chaleur interne ou l'échangeur de chaleur intermédiaire soit réduit par rapport à un cas où il n'est pas amené à s'écouler en dehors ou à l'intérieur du réservoir de stockage thermique.

En tant que réchauffeur susmentionné, bien qu'on puisse utiliser un réchauffeur électrique, d'autres réchauffeurs, par exemple un réchauffeur par frottement peuvent être utilisés.

Le circuit de refroidissement décrit ci-dessus peut être relié à un circuit de refroidissement pour un système de commande de véhicule, par exemple un circuit d'eau de refroidissement de moteur.

Par conséquent, dans un tel système de climatisation pour véhicules selon la présente invention, la quantité d'énergie de freinage capable d'être conservée et régénérée peut être augmentée, et par conséquent l'effet d'économie d'énergie peut être augmenté. En outre, un fluide facile à réguler dans son débit est utilisé comme milieu thermique pour conserver l'énergie de freinage, et par conséquent la variation de la température de l'air évacué du système de climatisation accompagnant la répétition de la conservation et de la régénération peut être diminuée. En outre, même lorsque le compresseur ou le réchauffeur est arrêté en fonctionnement ou restreint dans sa capacité et que l'on craint de ne pouvoir obtenir une capacité de refroidissement ou de chauffage souhaitée, l'énergie conservée peut être libérée de manière appropriée pour garantir la capacité de climatisation souhaitée.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit des modes de réalisation préférés de la présente invention en référence aux figures jointes, sur lesquelles : la figure 1 est une représentation schématique d'un système de climatisation selon un mode de réalisation de la présente invention, illustrant son opération de refroidissement ; la figure 2 est une représentation schématique du système de climatisation représenté sur la figure 1, illustrant son opération de chauffage ; la figure 3 est un schéma-bloc illustrant la commande de l'opération de refroidissement dans le système de climatisation représenté sur la figure 1 ; la figure 4 est un schéma-bloc illustrant la commande de l'opération de chauffage dans le système de climatisation représenté sur la figure 1 ; la figure 5 est une représentation schématique d'un système de climatisation selon un autre mode de réalisation de la présente invention ; et la figure 6 est un schéma-bloc illustrant la commande du système de climatisation illustré sur la figure 5.

La figure 1 illustre une constitution d'un circuit au moment d'une opération de refroidissement d'un système de climatisation pour véhicules selon un mode de réalisation de la présente invention. La figure 2 illustre une constitution du circuit au moment d'une opération de chauffage dans le système. La figure 3 illustre un schéma-bloc représentant la commande de l'opération de refroidissement et la figure 4 illustre un schéma-bloc représentant la commande de l'opération de chauffage, respectivement.

Sur les figures 1 et 2, le système de climatisation 1 comprend une conduite d'air 2, et un échangeur de chaleur interne 3 et un réchauffeur 5 utilisant l'eau de refroidissement de moteur 4 sont prévus dans la conduite d'air 2. Un orifice d'introduction d'air extérieur 6 et un orifice d'introduction d'air intérieur 7 sont ouverts à une position d'entrée de la conduite d'air 2. Un registre à position variable 8 commande un rapport d'une quantité d'air aspiré depuis l'orifice 6 à celle de l'orifice 7. L'air aspiré est envoyé dans la conduite

d'air 2 par une soufflante 10 entraînée par un moteur 9. L'échangeur de chaleur interne 3 fait office d'absorbeur de chaleur lors d'une opération de refroidissement et de radiateur de chaleur lors d'une opération de chauffage.

Le capteur de température de l'air à la sortie de l'échangeur de chaleur interne 11 est prévu dans une position immédiatement en aval de l'échangeur de chaleur interne 3. Un registre mélangeur d'air 12 pour réguler le rapport de mélange de l'air passant à travers le réchauffeur 5 à l'air contournant le réchauffeur 5 est prévu dans une position immédiatement en aval du réchauffeur 5. Le degré d'ouverture du registre mélangeur d'air 12 est régulé par le contrôleur de registre mélangeur d'air 13. L'air à température conditionné est envoyé dans l'habitacle d'un véhicule à travers des orifices d'évacuation d'air respectifs 14,15 et 16 prévus dans des positions en aval de la conduite d'air 2 (par exemple, l'orifice d'évacuation d'air en mode DEF 14, l'orifice d'évacuation d'air en mode VENT 15 et l'orifice d'évacuation d'air en mode FOOT 16). Des registres respectifs 17,18 et 19 sont prévus pour commander l'opération d'ouverture/fermeture des orifices d'évacuation d'air respectifs 14,15 et 16.

Un circuit de refroidissement 23 est relié à l'échangeur de chaleur interne 3. Le circuit de refroidissement 23 possède un réservoir de stockage thermique 22, faisant office de moyens de stockage thermique, qui conserve de l'énergie thermique positive pour chauffer ou de l'énergie thermique négative pour absorber la chaleur, qui est générée dans le cycle de réfrigération 21 prévu à l'extérieur de la conduite d'air 2 en tant que moyens de génération d'énergie thermique. Le fluide de refroidissement forme un milieu de transfert d'énergie thermique et le circuit fluide de refroidissement 23 constitue un circuit de circulation du milieu de transfert d'énergie thermique. En tant que fluide de refroidissement, on utilise un fluide facile à contrôler en quantité thermique, par exemple une solution d'éthylène glycol, etc.

Le circuit de refroidissement 23 effectue un échange de chaleur par l'intermédiaire d'un échangeur de chaleur intermédiaire 24 entre le fluide de refroidissement en circulation et le fluide frigorigène dans le cycle de refroidissement 21, et fait circuler le fluide de refroidissement à échange de chaleur vers l'échangeur de chaleur interne 3 à l'aide d'une pompe à fluide 25. Un capteur de température 26 est destiné à

détecter la température d'entrée T3 du fluide de refroidissement du côté entrée de l'échangeur de chaleur interne 3 dans le circuit fluide de refroidissement 23, et un capteur de température 27 est destiné à détecter la température de sortie Ti du fluide de refroidissement du côté sortie de l'échangeur de chaleur intermédiaire 24 dans le circuit de refroidissement 23. Le circuit de refroidissement 23 est divisé entre le côté sortie de l'échangeur de chaleur intermédiaire 24 et le côté entrée de l'échangeur de chaleur interne 3 par l'intermédiaire de clapets régulateurs de débit SVI, SV2 et, au niveau de cette partie divergente, le réservoir de stockage thermique 22 ayant une capacité suffisante est prévu. Egalement du côté sortie de ce réservoir de stockage thermique 22, un capteur de température 28 pour détecter la température de sortie T2 du fluide de refroidissement est prévu.

Un échangeur de chaleur externe 29 est prévu dans la cycle de réfrigération 21 avec un échangeur de chaleur intermédiaire 24, et le fluide frigorigène partant d'un compresseur du type à cylindrée variable 30 est mis en circulation au moyen d'un distributeur à quatre voies 31. Dans l'opération de refroidissement, comme le montre la figure 1, le fluide frigorigène provenant du compresseur 30 est envoyé à l'échangeur de chaleur externe 29 par l'intermédiaire du distributeur à quatre voies 31 et, après être passé à travers un détendeur 32 ménagé en tant que dispositif d'étranglement, il est envoyé vers l'échangeur de chaleur intermédiaire 24 servant d'évaporateur pour effectuer un échange de chaleur avec le fluide de refroidissement, puis il est ramené vers le compresseur 30 à travers le distributeur à quatre voies 31. Dans l'opération de chauffage, comme le montre la figure 2, le fluide frigorigène provenant du compresseur 30 est envoyé vers l'échangeur de chaleur intermédiaire 24 faisant office de condenseur et, une fois l'échange de chaleur avec le fluide de refroidissement effectué, il est envoyé vers l'échangeur de chaleur externe 29 et ramené vers le compresseur 30 par l'intermédiaire du distributeur à quatre voies 31.

Depuis le contrôleur principal 33 commandant ce système de climatisation 1, un signal de commande de tension de soufflante BLV est envoyé au moteur de soufflante 9 par l'intermédiaire d'un contrôleur de tension de soufflante 34, un signal de commande du degré d'ouverture AMD pour le registre mélangeur d'air 12 est envoyé

au contrôleur de registre mélangeur d'air 13, un signal de commande de fonctionnement de pompe à fluide POV pour la pompe à fluide 25 est envoyé vers le contrôleur de pompe à fluide 35, des signaux de commande du degré d'ouverture SVO pour les clapets régulateurs de débit SV1, SV2 sont envoyés vers le contrôleur de clapets régulateurs de débit 36, et un signal de commande de capacité Cv est envoyé vers le compresseur 30, respectivement.

Dans le contrôleur principal 33, un signal de température de l'air à la sortie de l'échangeur de chaleur interne Te, un signal de température du fluide de refroidissement à la sortie de l'échangeur de chaleur intermédiaire Ti, un signal de température du fluide de refroidissement à la sortie du réservoir de stockage thermique T2, un signal de température du fluide de refroidissement à l'entrée de l'échangeur de chaleur interne T3, un signal de température intérieure cible Tset qui est réglé par un dispositif de réglage de température intérieure 37, un signal de degré d'ouverture d'accélérateur ACC, un signal de température de l'air intérieur Tr, un signal de température de l'air extérieur Tam, et un signal de degré d'ensoleillement Rsun sont entrés, respectivement.

Comme méthode de modification de la capacité du compresseur 30, on peut envisager a) une commande du rapport de fonctionnement par l'actionnement marche/arrêt d'un embrayage se connectant/ déconnectant avec une source de puissance pour un corps rotatif, b) une commande de la vitesse de rotation du compresseur et c) un compresseur ayant un mécanisme à cylindrée variable en raison d'un signal externe. Dans ce mode de réalisation, on emploie la méthode c).

Dans le système de climatisation 1 pour véhicules décrit cidessus, la commande s'effectue comme le montrent la figure 3 (opération de refroidissement) et la figure 4 (opération de chauffage).

Premièrement, dans l'opération de refroidissement, le système est commandé comme représenté sur le schéma bloc illustré sur la figure 3. Dans le contrôleur principal 33, une température d'air d'évacuation cible est calculée par l'équation suivante.

Toc = k (Tr-Tset) + f (Tam, Rsun, Tset) Où k est une constante proportionnelle.

De plus, une sortie de tension de soufflante est calculée par l'équation suivante.

BLV = f (Toc) Un degré d'ouverture du registre mélangeur d'air est calculé par l'équation suivante.

AMD = f (Toc, Te, TW) Où TW est une température d'eau à l'entrée du réchauffeur, et est considérée comme une valeur fixe.

En outre, une valeur cible de température du fluide de refroidissement à l'entrée de l'échangeur de chaleur intermédiaire Tt est calculée par l'équation suivante.

Tt = f (Toc, POV, BLV).

Ensuite, le signal de commande de capacité du compresseur Cv, le signal de degré d'ouverture de clapet régulateur de débit SVO et la tension d'entrée de pompe à fluide POV sont commandés selon un cas d'état normal, un cas de régénération d'énergie, un cas de conservation d'énergie et un cas de régénération d'énergie avec le compresseur en position ARRET, respectivement, comme le montre la figure 3.

Autrement dit, lorsque la forme de commande est résumée selon le cas de l'accélérateur en position MARCHE, ARRET, et le cas du compresseur en position ARRET, elle peut apparaître comme indiqué dans le Tableau 1.

TABLEAU 1 (Opération de refroidissement)

<tb>
<tb> Accélérateur <SEP> Différence <SEP> de <SEP> tem-Etat <SEP> Commande <SEP> de <SEP> la <SEP> température <SEP> Commande <SEP> de <SEP> la <SEP> température <SEP> Tension
<tb> (Opération <SEP> du <SEP> pérature <SEP> du <SEP> fluide <SEP> du <SEP> fluide <SEP> de <SEP> refroidissement <SEP> à <SEP> du <SEP> fluide <SEP> de <SEP> refroidissement <SEP> à <SEP> d'entrée <SEP> de
<tb> compresseur) <SEP> de <SEP> refroidissement <SEP> la <SEP> sortie <SEP> de <SEP> l'échangeur <SEP> de <SEP> l'entrée <SEP> de <SEP> l'échangeur <SEP> de <SEP> pompe <SEP> à
<tb> chaleur <SEP> intermédiaire <SEP> Ti <SEP> en <SEP> chaleur <SEP> interne <SEP> T3 <SEP> en <SEP> raison <SEP> fluide
<tb> raison <SEP> de <SEP> la <SEP> commande <SEP> du <SEP> de <SEP> l'ajustement <SEP> du <SEP> rapport
<tb> compresseur <SEP> à <SEP> cylindrée <SEP> des <SEP> degrés <SEP> d'ouverture <SEP> des
<tb> variable <SEP> clapets <SEP> régulateurs <SEP> de <SEP> débit
<tb> Commande <SEP> PI <SEP> (valeur <SEP> cible <SEP> = <SEP> Degré <SEP> d'ouverture <SEP> de <SEP> clapet
<tb> MARCHE <SEP> Elevée
<tb> (compresseur <SEP> en <SEP> refroidissement <SEP> Tt) <SEP> ouvert)
<tb> position <SEP> cible <SEP> =
<tb> MARCHE) <SEP> T2 <SEP> < <SEP> Tt <SEP> Régénération <SEP> minimale <SEP> forcé <SEP> température <SEP> de <SEP> fluide <SEP> de <SEP> Basse
<tb> refroidissement <SEP> cible <SEP> Tt)
<tb> Stockage <SEP> Commande <SEP> PI <SEP> (valeur <SEP> cible <SEP> = <SEP> Commande <SEP> PI <SEP> (valeur <SEP> cible <SEP> =
<tb> ARRET <SEP> Basse
<tb> (compreseur <SEP> en <SEP> refroidissement <SEP> cible <SEP> Tt)
<tb> position <SEP> clapet
<tb> T2 <SEP> < <SEP> Tmin <SEP> Habituel <SEP> température <SEP> de <SEP> fluide <SEP> de <SEP> SVO <SEP> = <SEP> 1 <SEP> (complètement <SEP> Elevée
<tb> refroidissement <SEP> cible <SEP> Tt) <SEP> ouvert)
<tb> Régénération <SEP> Commande <SEP> (valeur <SEP> cible <SEP> =
<tb> ARRET <SEP> avec <SEP> le <SEP> compres-température <SEP> de <SEP> fluide <SEP> de <SEP> Basse
<tb> (compresseur <SEP> en <SEP> seur <SEP> en <SEP> position <SEP> refroidissement <SEP> cible <SEP> Tt)
<tb> position <SEP> ARRET) <SEP> ARRET
<tb>
Degré d'ouverture de SV2 = 1-Degré d'ouverture de SV1

Autrement dit, a) Lorsqu'une puissance d'entraînement est souhaitée, c'est-à- dire dans le cas où l'accélérateur est en position MARCHE : < Régénération >
Au lieu d'extraire l'énergie thermique, qui a été stockée dans un réservoir de stockage thermique, comme énergie pour une fonction de refroidissement, l'économie d'énergie est réalisée en commandant de force un compresseur à cylindrée variable lors d'un fonctionnement à capacité minimale. Dans ce cas, la température du fluide de refroidissement à l'entrée de l'échangeur de chaleur interne est régulée afin de devenir une température cible en commandant le clapet régulateur de débit. De plus, pour que l'échange de chaleur de l'énergie thermique du réservoir de stockage thermique au niveau de l'échangeur de chaleur interne soit le plus important possible, le débit de circulation du fluide de refroidissement est réduit en réglant la tension d'entrée de la pompe à fluide sur Lo (valeur basse).

< Etat habituel >
Lorsque la température du réservoir de stockage thermique devient plus élevée que la température cible du fluide de refroidissement décrite ci-dessus, le clapet régulateur de débit du côté SV1 est complètement ouvert, et la température cible du fluide de refroidissement est atteinte en commandant le compresseur à cylindrée variable. Si la température cible du fluide de refroidissement est une température du fluide de refroidissement pour atteindre une température intérieure souhaitée par un conducteur, elle est déterminée en fonction d'une température intérieure cible, d'un degré d'ensoleillement, d'une température de l'air extérieur, d'une température d'air d'évacuation cible déterminée à partir d'une température de l'air intérieur, d'une tension de pompe et d'une tension de soufflante. b) Lorsqu'une puissance d'entraînement n'est pas souhaitée, c'est-à-dire dans le cas où l'accélérateur est en position ARRET : < Stockage thermique >
L'énergie thermique est conservée dans le réservoir de stockage thermique en utilisant la puissance de freinage (= l'énergie d'inertie d'un véhicule). Dans ce cas, le compresseur à cylindrée variable est commandé en ajustant sa capacité de telle sorte que la température du

fluide de refroidissement à la sortie de l'échangeur de chaleur intermédiaire devienne une limite inférieure Tmin, et le fluide de refroidissement, à la température minimale (avec un potentiel d'énergie thermique froide maximal), est délivré au réservoir de stockage thermique. De plus, la température du fluide de refroidissement à l'entrée de l'échangeur de chaleur interne est régulée afin de devenir une température cible en commandant le clapet régulateur de débit.

En outre, pour extraire le maximum d'énergie thermique froide d'un évaporateur au niveau de l'échangeur de chaleur interne, le débit de circulation du fluide de refroidissement est réduit en réglant la tension d'entrée de la pompe à fluide sur Lo (valeur basse).

< Etat habituel >
Lorsque la température du réservoir de stockage thermique devient plus basse que la limite inférieure décrite ci-dessus Tmin, il est déterminé que le stockage thermique a été achevé et le clapet régulateur de débit du côté SKI est complètement ouvert, et la température cible du fluide de refroidissement est atteinte en commandant le compresseur à cylindrée variable. c) Lorsqu'une source d'entraînement pour le compresseur est arrêtée ou lorsque le compresseur est arrêté par l'exigence du côté de l'entraînement du véhicule : < Régénération avec le compresseur en position ARRET >
Comme une capacité de refroidissement d'un compresseur ne peut pas être attendue, l'énergie thermique froide actuellement stockée dans le réservoir de stockage thermique est régénérée. Dans ce cas, la température du fluide de refroidissement à l'entrée de l'échangeur de chaleur interne est régulée afin de devenir une température cible en commandant le clapet régulateur de débit.

Lors de l'opération de chauffage, la forme de commande est résumée de façon similaire, comme le montre le Tableau 2.

TABLEAU 2 (Opération de chauffage)

<tb>
<tb> Accélérateur <SEP> Différence <SEP> de <SEP> Etat <SEP> Commande <SEP> de <SEP> la <SEP> température <SEP> Commande <SEP> de <SEP> la <SEP> tempé-Tension
<tb> (Opération <SEP> du <SEP> température <SEP> du <SEP> du <SEP> fluide <SEP> de <SEP> refroidissement <SEP> à <SEP> rature <SEP> du <SEP> fluide <SEP> de <SEP> refroi-d'entrée <SEP> de
<tb> compresseur) <SEP> fluide <SEP> de <SEP> refroi-la <SEP> sortie <SEP> de <SEP> l'échangeur <SEP> de <SEP> dissement <SEP> à <SEP> l'entrée <SEP> de <SEP> pompe <SEP> à
<tb> dissement <SEP> chaleur <SEP> intermédiaire <SEP> Ti <SEP> en <SEP> l'échangeur <SEP> de <SEP> chaleur <SEP> fluide
<tb> raison <SEP> de <SEP> la <SEP> commande <SEP> du <SEP> interne <SEP> T3 <SEP> en <SEP> raison <SEP> de
<tb> compresseur <SEP> à <SEP> cylindrée <SEP> l'ajustement <SEP> du <SEP> rapport <SEP> des
<tb> variable <SEP> degrés <SEP> d'ouverture <SEP> des
<tb> clapets <SEP> régulateurs <SEP> de <SEP> débit
<tb> Commande <SEP> PI <SEP> (valeur <SEP> cible <SEP> = <SEP> Degré <SEP> d'ouverture <SEP> de <SEP> clapet
<tb> MARCHE <SEP> T2 <SEP> < <SEP> Tt <SEP> Habituel <SEP> température <SEP> cible <SEP> de <SEP> fluide <SEP> de <SEP> SVO <SEP> = <SEP> 1 <SEP> (complètement <SEP> Elevée
<tb> (compresseur <SEP> en <SEP> refroidissement <SEP> Tt) <SEP> ouvert)
<tb> position <SEP> Fonctionnement <SEP> à <SEP> la <SEP> capacité <SEP> Commande <SEP> PI <SEP> (valeur <SEP> cible
<tb> MARCHE) <SEP> T2 <SEP> > <SEP> Tt <SEP> Régénération <SEP> minimale <SEP> forcé <SEP> = <SEP> température <SEP> de <SEP> fluide <SEP> de <SEP> Basse
<tb> refroidissement <SEP> cible <SEP> Tt)
<tb> Stockage <SEP> Commande <SEP> PI <SEP> (valeur <SEP> cible <SEP> = <SEP> Commande <SEP> PI <SEP> (valeur <SEP> cible
<tb> ARREt <SEP> Basse
<tb> (compresseur <SEP> en <SEP> refroidissement <SEP> cible <SEP> Tt)
<tb> position <SEP> clapet
<tb> T2 <SEP> > <SEP> Tmax <SEP> Habituel <SEP> température <SEP> de <SEP> fluide <SEP> de <SEP> SVO <SEP> = <SEP> 1 <SEP> (complètement <SEP> Elevée
<tb> refroidissement <SEP> cible <SEP> Tt) <SEP> ouvert)
<tb> ARRET <SEP> Régénération <SEP> Commande <SEP> (valeur <SEP> cible <SEP> =
<tb> (compresseur <SEP> en <SEP> avec <SEP> le <SEP> compres-température <SEP> de <SEP> fluide <SEP> de <SEP> Basse
<tb> position <SEP> ARRET) <SEP> seur <SEP> en <SEP> position <SEP> refroidissement <SEP> cible <SEP> Tt)
<tb> ARRET
<tb>

Autrement dit, a) Lorsqu'une puissance d'entraînement est souhaitée, c'est-à- dire dans le cas où l'accélérateur est en position MARCHE : < Régénération >
Au lieu d'extraire l'énergie thermique, qui a été stockée dans un réservoir de stockage thermique, comme énergie pour une fonction de chauffage, l'économie d'énergie est réalisée en régulant de force la capacité du compresseur à une valeur minimale. Dans ce cas, la température du fluide de refroidissement à l'entrée de l'échangeur de chaleur interne est régulée afin de devenir une température cible en commandant le clapet régulateur de débit. De plus, pour que l'échange de chaleur de l'énergie thermique du réservoir de stockage thermique au niveau de l'échangeur de chaleur interne soit le plus important possible, le débit de circulation du fluide de refroidissement est réduit en réglant la tension d'entrée de la pompe à fluide sur Lo (valeur basse).

< Etat habituel >
Lorsque la température du réservoir de stockage thermique devient plus basse que la température cible du fluide de refroidissement décrite ci-dessus, le clapet régulateur de débit du côté SV1 est complètement ouvert, et la température cible du fluide de refroidissement est atteinte en régulant la capacité du compresseur. Si la température cible du fluide de refroidissement est une température du fluide de refroidissement pour atteindre une température intérieure souhaitée par un conducteur, elle est déterminée en fonction d'une température intérieure cible, d'un degré d'ensoleillement, d'une température de l'air extérieur, d'une température d'air d'évacuation cible déterminée à partir d'une température de l'air intérieur, d'une tension de pompe et d'une tension de soufflante. b) Lorsqu'une puissance d'entraînement n'est pas souhaitée, c'est-à-dire dans le cas où l'accélérateur est en position ARRET : < Stockage thermique >
L'énergie thermique est conservée dans le réservoir de stockage thermique en utilisant la puissance de freinage (= l'énergie d'inertie d'un véhicule). Dans ce cas, le compresseur à cylindrée variable est commandé en ajustant sa capacité de telle sorte que la température du fluide de refroidissement à la sortie de l'échangeur de chaleur

intermédiaire devienne une limite supérieure Tmax, et le fluide de refroidissement, à la température maximale (avec un potentiel d'énergie thermique chaude maximal), est délivré au réservoir de stockage thermique. De plus, la température du fluide de refroidissement à l'entrée de l'échangeur de chaleur interne est régulée afin de devenir une température cible en commandant le clapet régulateur de débit. En outre, pour extraire le maximum d'énergie thermique d'un condenseur au niveau de l'échangeur de chaleur interne, le débit de circulation du fluide de refroidissement est réduit en réglant la tension d'entrée de la pompe à fluide sur Lo (valeur basse).

< Etat habituel >
Lorsque la température du réservoir de stockage thermique devient plus élevée que la limite supérieure décrite ci-dessus Tmax, il est déterminé que le stockage thermique a été achevé et le clapet régulateur de débit du côté S VI est complètement ouvert, et la température cible du fluide de refroidissement est atteinte en régulant la capacité du compresseur. c) Lorsqu'une source d'entraînement pour le compresseur est arrêtée ou lorsque le compresseur est arrêté par l'exigence du côté de l'entraînement du véhicule : < Régénération avec le compresseur en position ARRET >
Comme une capacité de chauffage d'un compresseur ne peut pas être attendue, l'énergie thermique chaude actuellement stockée dans le réservoir de stockage thermique est régénérée. Dans ce cas, la température du fluide de refroidissement à l'entrée de l'échangeur de chaleur interne est régulée afin de devenir une température cible en commandant le clapet régulateur de débit.

La figure 5 décrit un système de climatisation pour véhicules selon un autre mode de réalisation de la présente invention, et la figure 6 décrit un schéma-bloc pour sa commande.

Sur la figure 5, l'échangeur de chaleur interne 44, qui utilise l'eau de refroidissement du moteur 43, est prévu dans la conduite d'air 42 du système de climatisation 41. L'échangeur de chaleur interne 44 fait office de réchauffeur pour l'opération de chauffage. L'orifice d'introduction d'air extérieur 45 et l'orifice d'introduction d'air intérieur 46 sont ouverts au niveau d'une position d'entrée de la conduite

d'air 42. Un registre à position variable 47 commande un rapport d'une quantité d'air aspirée de l'orifice 45 à celle provenant de l'orifice 46.

L'air aspiré est envoyé dans la conduite d'air 42 par la soufflante 49 entraînée par le moteur 48.

Le capteur de température de l'air à la sortie de l'échangeur de chaleur interne 50 est prévu dans une position immédiatement en aval de l'échangeur de chaleur interne 44. Un registre mélangeur d'air 51 pour réguler le rapport de mélange de l'air passant à travers l'échangeur de chaleur interne 44 à l'air le contournant est prévu dans une position immédiatement en aval de l'échangeur de chaleur interne 44. Le degré d'ouverture du registre mélangeur d'air 51 est régulé par le contrôleur 52 du registre mélangeur d'air. L'air à température conditionné est envoyé dans l'habitacle d'un véhicule à travers des orifices d'évacuation d'air respectifs 53,54 et 55 prévus dans des positions en aval de la conduite d'air 42. Des registres respectifs 56,57 et 58 sont prévus pour commander l'opération d'ouverture/fermeture des orifices d'évacuation d'air respectifs 53,54 et 55.

Un circuit de refroidissement 62 est relié à l'échangeur de chaleur interne 44. Le circuit de refroidissement 62 possède un réservoir de stockage thermique 61, faisant office de moyens de stockage thermique, qui conserve de l'énergie thermique pour chauffer qui est générée dans le système de réchauffeur 59 équipé d'un réchauffeur électrique 60 prévu à l'extérieur de la conduite d'air 42 en tant que moyens de génération d'énergie thermique. Le fluide de refroidissement forme un milieu de transfert d'énergie thermique et le circuit fluide de refroidissement 62 constitue un circuit de circulation du milieu de transfert d'énergie thermique entre le réchauffeur 60 et l'échangeur de chaleur interne 44. En tant que fluide de refroidissement, dans ce mode de réalisation, on utilise le même type d'eau chaude que l'eau chaude utilisée pour l'échangeur de chaleur interne 44.

Le circuit de refroidissement 62 effectue un échange de chaleur par l'intermédiaire d'un échangeur de chaleur intermédiaire 63 entre le fluide de refroidissement en circulation et le réchauffeur 60 du système de réchauffeur 59, et fait circuler le fluide de refroidissement à échange de chaleur vers l'échangeur de chaleur interne 44 à l'aide d'une pompe à fluide 64. Un capteur de température 65 est destiné à détecter la

température d'entrée T3 du fluide de refroidissement du côté entrée de l'échangeur de chaleur interne 44 dans le circuit fluide de refroidissement 62, et un capteur de température 66 est destiné à détecter la température de sortie Ti du fluide de refroidissement du côté sortie de l'échangeur de chaleur intermédiaire 63 dans le circuit de refroidissement 62. Le circuit de refroidissement 62 est divisé entre le côté sortie de l'échangeur de chaleur intermédiaire 63 et le côté entrée de l'échangeur de chaleur interne 44 par l'intermédiaire de clapets régulateurs de débit SVI, SV2 et, au niveau de cette partie divergente, un réservoir de stockage thermique 61 ayant une capacité suffisante est prévu. Egalement du côté sortie de ce réservoir de stockage thermique 61, un capteur de température 67 pour détecter la température de sortie T2 du fluide de refroidissement est prévu.

Le système de réchauffeur 59 possède un contrôleur de réchauffeur électrique 68 pour commander le réchauffeur 60 prévu dans l'échangeur de chaleur intermédiaire 63, et le réchauffeur 60 est chauffé par une batterie 69 du véhicule par l'intermédiaire de la commande effectuée par le contrôleur 68 du réchauffeur électrique.

Depuis le contrôleur principal 70 commandant ce système de climatisation 41, un signal de commande de tension de soufflante BLV est envoyé au moteur de soufflante 48 par l'intermédiaire d'un contrôleur de tension de soufflante 71, un signal de commande du degré d'ouverture AMD pour le registre mélangeur d'air 51 est envoyé au contrôleur de registre mélangeur d'air 52, un signal de commande de fonctionnement de pompe à fluide POV pour la pompe à fluide 64 est envoyé vers le contrôleur de pompe à fluide 72, des signaux de commande du degré d'ouverture SVO pour les clapets régulateurs de débit SV1, SV2 sont envoyés vers le contrôleur de clapet régulateur de débit 73, et un signal de commande de capacité de réchauffeur Ch est envoyé vers le contrôleur de réchauffeur électrique 68, respectivement.

Dans le contrôleur principal 70, un signal de température de l'air à la sortie de l'échangeur de chaleur interne Te, un signal de température du fluide de refroidissement à la sortie de l'échangeur de chaleur intermédiaire Ti, un signal de température du fluide de refroidissement à la sortie du réservoir de stockage thermique T2, un signal de température du fluide de refroidissement à l'entrée de l'échangeur de chaleur interne T3, un signal de température intérieure

cible Tset qui est réglé par un dispositif de réglage de température intérieure 74, un signal de degré d'ouverture d'accélérateur ACC, un signal de température de l'air intérieur Tr, un signal de température de l'air extérieur Tam, et un signal de degré d'ensoleillement Rsun sont entrés respectivement.

Dans le système de climatisation 41 pour véhicules décrit cidessus, la commande est effectuée comme le montre la figure 6.

Dans le contrôleur principal 70, une température d'air d'évacuation cible est calculée par l'équation suivante.

AMD = f (Toc, Te, TW) Où TW est une température d'eau, à l'entrée de l'échangeur de chaleur interne, de l'eau de refroidissement du moteur, et est considérée comme une valeur fixe.

Tt=f (Toc, POV, BLV).

Ensuite, le signal de commande de capacité du réchauffeur Ch, le signal de degré d'ouverture de clapet régulateur de débit SVO et la tension d'entrée de pompe à fluide POV sont commandés selon un cas d'état normal, un cas de régénération d'énergie, un cas de conservation d'énergie et un cas de régénération d'énergie avec le compresseur en position ARRET, respectivement, comme le montre la figure 6.

Autrement dit, lorsque la forme de commande est résumée selon le cas de l'accélérateur en position MARCHE, ARRET, et le cas du réchauffeur en position ARRET, elle peut apparaître comme indiqué dans le Tableau 3.

TABLEAU 3

<tb>
<tb> Accélérateur <SEP> Différence <SEP> de <SEP> Etat <SEP> Commande <SEP> de <SEP> la <SEP> température <SEP> Commande <SEP> de <SEP> la <SEP> tempé-Tension
<tb> (Réchauffeur <SEP> température <SEP> du <SEP> du <SEP> fluide <SEP> de <SEP> refroidissement <SEP> à <SEP> rature <SEP> du <SEP> fluide <SEP> de <SEP> refroi-d'entrée <SEP> de
<tb> électrique) <SEP> fluide <SEP> de <SEP> refroi-la <SEP> sortie <SEP> de <SEP> l'échangeur <SEP> de <SEP> dissement <SEP> à <SEP> l'entrée <SEP> de <SEP> pompe <SEP> à
<tb> dissement <SEP> chaleur <SEP> intermédiaire <SEP> Tl <SEP> en <SEP> l'échangeur <SEP> de <SEP> chaleur <SEP> fluide
<tb> raison <SEP> du <SEP> réchauffeur <SEP> élec-interne <SEP> T3 <SEP> en <SEP> raison <SEP> de
<tb> trique <SEP> l'ajustement <SEP> du <SEP> rapport
<tb> des <SEP> degrés <SEP> d'ouverture
<tb> des <SEP> clapets <SEP> régulateurs
<tb> de <SEP> débit
<tb> Commande <SEP> PI <SEP> (valeur <SEP> cible <SEP> = <SEP> Degré <SEP> d'ouverture <SEP> de <SEP> clapet
<tb> MARCHE <SEP> T2 <SEP> < <SEP> Tt <SEP> Habituel <SEP> température <SEP> cible <SEP> de <SEP> fluide <SEP> de <SEP> SVO <SEP> = <SEP> 1 <SEP> (complètement <SEP> Elevée
<tb> (Réchauffeur <SEP> ouvert)
<tb> électrique <SEP> en
<tb> position <SEP> Basse
<tb> MARCHE) <SEP> minimale <SEP> forcé <SEP> = <SEP> température <SEP> de <SEP> fluide <SEP> de
<tb> refroidissement <SEP> cible <SEP> Tt)
<tb> Commande <SEP> PI <SEP> (valeur <SEP> cible
<tb> ARRET <SEP> Basse
<tb> (Réchauffeur <SEP> thermique <SEP> Tmax) <SEP> refroidissement <SEP> cible <SEP> tt)
<tb> électrique <SEP> clapet
<tb> position <SEP> ARRET) <SEP> T2 <SEP> > <SEP> Tmax <SEP> Habituel <SEP> température <SEP> de <SEP> fluide <SEP> de <SEP> SVO <SEP> = <SEP> 1 <SEP> (complètement <SEP> Elevée
<tb> refroidissement <SEP> cible <SEP> Tt) <SEP> ouvert)
<tb> Régénération
<tb> ARRET <SEP> avec <SEP> le <SEP> réchauf-Commande <SEP> (valeur <SEP> cible <SEP> = <SEP> Basse
<tb> (Réchauffeur <SEP> feur <SEP> en <SEP> position <SEP> température <SEP> de <SEP> fluide <SEP> de
<tb> électrique <SEP> en <SEP> ARRET <SEP> refroidissement <SEP> cible <SEP> Tt)
<tb> position <SEP> ARRET)
<tb>

Autrement dit, a) Lorsqu'une puissance d'entraînement est souhaitée, c'est-à- dire dans le cas où l'accélérateur est en position MARCHE : < Régénération >
Au lieu d'extraire l'énergie thermique, qui a été stockée dans le réservoir de stockage thermique, comme énergie pour une fonction de chauffage, l'économie d'énergie est réalisée en régulant de force la capacité du réchauffeur électrique à une valeur minimale. Dans ce cas, la température du fluide de refroidissement à l'entrée de l'échangeur de chaleur interne est régulée afin de devenir une température cible Tt en commandant le clapet régulateur de débit. De plus, pour que l'échange de chaleur de l'énergie thermique du réservoir de stockage thermique au niveau de l'échangeur de chaleur interne soit le plus important possible, le débit de circulation du fluide de refroidissement est réduit en réglant la tension d'entrée de la pompe à fluide sur Lo (valeur basse).

< Etat habituel >
Lorsque la température du réservoir de stockage thermique devient plus basse que la température cible du fluide de refroidissement décrite ci-dessus, le clapet régulateur de débit du côté SVI est complètement ouvert, et la température cible du fluide de refroidissement Tt est atteinte-en régulant la capacité du réchauffeur électrique. Si la température cible du fluide de refroidissement est une température du fluide de refroidissement pour atteindre une température intérieure souhaitée par un conducteur, elle est déterminée en fonction d'une température intérieure cible, d'un degré d'ensoleillement, d'une température de l'air extérieur, d'une température d'air d'évacuation cible déterminée à partir d'une température de l'air intérieur, d'une tension de pompe et d'une tension de soufflante. b) Lorsqu'une puissance d'entraînement n'est pas souhaitée, c'est-à-dire dans le cas où l'accélérateur est en position ARRET : < Stockage thermique >
L'énergie thermique est conservée dans le réservoir de stockage thermique en utilisant la puissance de freinage (= l'énergie d'inertie d'un véhicule). Dans ce cas, le réchauffeur électrique est commandé en ajustant sa capacité de telle sorte que la température du fluide de

refroidissement à la sortie de l'échangeur de chaleur intermédiaire devienne une limite supérieure Tmax, et le fluide de refroidissement, à la température maximale (avec un potentiel d'énergie thermique maximal), est délivré au réservoir de stockage thermique. De plus, la température du fluide de refroidissement à l'entrée de l'échangeur de chaleur interne est régulée afin de devenir une température cible en commandant le clapet régulateur de débit. En outre, pour extraire le maximum d'énergie thermique du réchauffeur électrique au niveau de l'échangeur de chaleur interne, le débit de circulation du fluide de refroidissement est réduit en réglant la tension d'entrée de la pompe à fluide sur Lo (valeur basse).

< Etat habituel >
Lorsque la température du réservoir de stockage thermique devient plus élevée que la limite supérieure décrite ci-dessus Tmax, il est déterminé que le stockage thermique a été achevé et le clapet régulateur de débit du côté S VI est complètement ouvert, et la température cible du fluide de refroidissement est atteinte en régulant la capacité du réchauffeur électrique. c) Lorsque le réchauffeur électrique est arrêté ou lorsque le réchauffeur électrique est arrêté par l'exigence du côté de l'entraînement du véhicule : < Régénération avec le réchauffeur en position ARRET >
Comme une capacité de chauffage d'un réchauffeur ne peut pas être attendue, l'énergie thermique actuellement stockée dans le réservoir de stockage thermique est régénérée. Dans ce cas, la température du fluide de refroidissement à l'entrée de l'échangeur de chaleur interne est régulée afin de devenir une température cible en commandant le clapet régulateur de débit.

Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans sortir de la portée de l'invention, telle que définie par les revendications annexées.

Claims

REVENDICATIONS 1. Système de climatisation (1 ; 41) pour véhicules comprenant un échangeur de chaleur interne (3 ; 44) qui est ménagé dans une conduite d'air (2 ; 42) et effectue un échange de chaleur entre l'air évacué dans l'habitacle d'un véhicule et un milieu de transfert d'énergie thermique, des moyens de génération d'énergie thermique qui sont prévus à l'extérieur de ladite conduite d'air (2 ; 42) et génèrent une énergie thermique positive pour chauffer ou une énergie thermique négative pour absorber la chaleur, et des moyens de stockage thermique pour conserver l'énergie thermique générée, et ledit système de climatisation (1 ; 41) possédant un circuit de circulation de milieu de transfert d'énergie thermique qui transfère l'énergie thermique provenant desdits moyens de génération d'énergie thermique et/ou desdits moyens de stockage thermique vers ledit échangeur de chaleur interne (3 ; 44), à travers ledit milieu de transfert d'énergie thermique, caractérisé en ce que, lorsqu'un accélérateur d'un véhicule est actionné en position MARCHE, une quantité d'énergie générée par lesdits moyens de génération d'énergie est réduite afin d'être inférieure à celle générée au moment où ledit accélérateur est actionné en position ARRET.
2. Système de climatisation (1 ; 41) pour véhicules selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lorsque ledit accélérateur est actionné en position ARRET, une quantité d'énergie thermique, qui est supérieure à une quantité d'énergie thermique positive ou négative dudit milieu de transfert d'énergie thermique nécessaire pour obtenir une température de contrôle cible dudit échangeur de chaleur interne (3 ; 44), est conservée dans lesdits moyens de stockage thermique par lesdits moyens de génération d'énergie thermique.
3. Système de climatisation (1 ; 41) pour véhicules selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit système de climatisation (1 ; 41) possède des moyens pour ajuster le rapport d'une quantité d'énergie thermique transférée desdits moyens de génération d'énergie thermique audit échangeur de chaleur interne (3 ; 44) à une quantité d'énergie thermique transférée desdits moyens de stockage thermique audit échangeur de chaleur interne (3 ; 44), et la température dudit échangeur de chaleur interne (3 ; 44) est régulée en ajustant ledit rapport de la quantité d'énergie thermique transférée

<Desc/Clms Page number 28>

desdits moyens de génération d'énergie thermique audit échangeur de chaleur interne (3 ; 44) à la quantité d'énergie thermique transférée desdits moyens de stockage thermique audit échangeur de chaleur interne (3 ; 44), de telle manière que la température dudit échangeur de chaleur interne (3 ; 44) devienne une valeur fixe déterminée par des moyens de fixation de température de l'échangeur de chaleur interne (3 ; 44).
4. Système de climatisation (1 ; 41) pour véhicules selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits moyens de génération d'énergie thermique comprennent un cycle de réfrigération relié à un compresseur (30) capable d'ajuster sa capacité de décharge, un échangeur de chaleur externe (29), un échangeur de chaleur intermédiaire (24 ; 63) et un dispositif d'étranglement, ledit circuit de circulation de milieu de transfert d'énergie thermique est formé comme un circuit qui est rempli d'un fluide de refroidissement faisant office dudit milieu de transfert d'énergie thermique et en ce que ledit échangeur de chaleur interne (3 ; 44), ledit échangeur de chaleur intermédiaire (24 ; 63), une pompe de circulation, un clapet régulateur de débit et un réservoir de stockage thermique faisant office desdits moyens de stockage thermique, sont reliés, et ledit échangeur de chaleur intermédiaire (24 ; 63) effectue un échange thermique entre ledit fluide de refroidissement et le fluide frigorigène dans ledit cycle de réfrigération en fonctionnant comme un évaporateur ou un condenseur dans ledit cycle de réfrigération, et le circuit de refroidissement, prévu comme ledit circuit de circulation de milieu de transfert d'énergie thermique, possède un circuit de circulation du fluide de refroidissement dans l'ordre dudit échangeur de chaleur intermédiaire (24 ; 63), dudit réservoir de stockage thermique (22 ; 61), dudit échangeur de chaleur interne (3 ; 44) et dudit échangeur de chaleur intermédiaire (24 ; 63), et un circuit pour contourner ledit réservoir de stockage thermique (22 ; 61), et possède un clapet régulateur de débit capable d'ajuster un rapport du débit du fluide de refroidissement s'écoulant vers ledit côté du réservoir de stockage thermique (22 ; 61) au débit du fluide de refroidissement s'écoulant vers le côté du circuit de dérivation.
5. Système de climatisation (1 ; 41) pour véhicules selon la revendication 4, caractérisé en ce que, lorsque ledit accélérateur est

<Desc/Clms Page number 29>

actionné pour être en position MARCHE, la capacité dudit compresseur (30) est réduite et une température du fluide de refroidissement à l'entrée de l'échangeur de chaleur interne est régulée afin de devenir une valeur cible en ajustant ledit clapet régulateur de débit, et lorsque ledit accélérateur est actionné pour être en position ARRET, une quantité d'énergie de refroidissement correspondant à une température du fluide de refroidissement à la sortie de l'échangeur de chaleur intermédiaire est régulée en ajustant la capacité dudit compresseur (30) afin qu'elle devienne une valeur de consigne A d'une quantité d'énergie de refroidissement au moins supérieure à une quantité d'énergie de refroidissement correspondant à la valeur cible de la température du fluide de refroidissement à l'entrée de l'échangeur de chaleur interne (3 ; 44).
6. Système de climatisation (1 ; 41) pour véhicules selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que ledit accélérateur est actionné pour être en position MARCHE et dans un cas où la quantité d'énergie de refroidissement correspondant à la valeur cible de la température du fluide de refroidissement à l'entrée de l'échangeur de chaleur interne est supérieure ou égale à une quantité d'énergie de refroidissement correspondant à une température de sortie de réservoir de stockage thermique (22 ; 61), une quantité d'énergie de refroidissement correspondant à une température du fluide de refroidissement à la sortie de l'échangeur de chaleur intermédiaire est régulée en ajustant la capacité dudit compresseur (30) afin qu'elle devienne une quantité d'énergie de refroidissement correspondant à la valeur cible de la température du fluide de refroidissement à l'entrée de l'échangeur de chaleur interne (3 ; 44).
7. Système de climatisation (1 ; 41) pour véhicules selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que ledit accélérateur est actionné pour être en position ARRET et dans un cas où ladite valeur de consigne A de la quantité d'énergie de refroidissement correspondant à une valeur de consigne de la température du fluide de refroidissement à la sortie de l'échangeur de chaleur intermédiaire est inférieure ou égale à une quantité d'énergie de refroidissement correspondant à une température de sortie de réservoir de stockage thermique, une quantité d'énergie de refroidissement correspondant à une température du fluide de refroidissement à la sortie de l'échangeur

<Desc/Clms Page number 30>

de chaleur intermédiaire est régulée en ajustant la capacité dudit compresseur (30) afin qu'elle devienne une quantité d'énergie de refroidissement correspondant à la valeur cible de la température du fluide de refroidissement à l'entrée de l'échangeur de chaleur interne (3 ; 44).
8. Système de climatisation (1 ; 41) pour véhicules selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que, dans un cas où ledit compresseur (30) est arrêté de force en fonctionnement ou sa capacité réduite, indépendamment de la demande de climatisation, la quantité d'énergie de refroidissement correspondant à la température du fluide de refroidissement à l'entrée de l'échangeur de chaleur interne (3 ; 44) est régulée en ajustant le clapet régulateur de débit afin qu'elle devienne une valeur cible.
9. Système de climatisation (1 ; 41) pour véhicules selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que, lorsque le fluide de refroidissement s'écoule en dehors ou à l'intérieur dudit réservoir de stockage thermique (22 ; 61) par ajustement dudit clapet régulateur de débit, le débit du fluide de refroidissement passant à travers ledit échangeur de chaleur interne (3 ; 44) ou ledit échangeur de chaleur intermédiaire (24 ; 63) est réduit par rapport à un cas où il n'est pas amené à s'écouler en dehors ou à l'intérieur dudit réservoir de stockage thermique (22 ; 61).
10. Système de climatisation (1 ; 41) pour véhicules selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit système de climatisation (1 ; 41) possède un système de chauffage, constituant lesdits moyens de génération d'énergie thermique, qui est prévu à l'extérieur de ladite conduite d'air (2 ; 42) et possède un réchauffeur utilisant la force d'entraînement du véhicule comme source d'énergie et capable d'ajuster sa capacité, et des moyens d'ajustement de capacité de réchauffeur, et un circuit de refroidissement, comme ledit circuit de circulation de milieu de transfert d'énergie thermique, qui est prévu entre ledit système de chauffage et ledit échangeur de chaleur interne (3 ; 44) et fait circuler le fluide de refroidissement entre ledit échangeur de chaleur interne (3 ; 44) et un échangeur de chaleur intermédiaire (24 ; 63) de sorte que l'échange de chaleur s'effectue dans ledit échangeur de chaleur intermédiaire (24 ; 63) entre le fluide de refroidissement mis en

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circulation et ledit réchauffeur, ledit circuit de refroidissement possède un circuit pour faire circuler le fluide de refroidissement dans l'ordre dudit échangeur de chaleur intermédiaire (24 ; 63), d'un réservoir de stockage thermique (22 ; 61), dudit échangeur de chaleur interne (3 ; 44) et dudit échangeur de chaleur intermédiaire (24 ; 63), et un circuit pour contourner ledit réservoir de stockage thermique (22 ; 61), et possède un clapet régulateur de débit capable d'ajuster un rapport du débit du fluide de refroidissement s'écoulant vers le côté dudit réservoir de stockage thermique (22 ; 61) au débit du fluide de refroidissement s'écoulant vers le côté du circuit de dérivation, et ledit système de climatisation (1 ; 41) possède des moyens de calcul pour calculer une valeur cible d'une température du fluide de refroidissement à l'entrée de l'échangeur de chaleur interne comme température d'échangeur de chaleur interne nécessaire pour réguler un habitacle de véhicule à une température cible, et des moyens de commande pour calculer et réguler une quantité d'ajustement dudit clapet régulateur de débit.
11. Système de climatisation (1 ; 41) pour véhicules selon la revendication 10, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande réduisent la capacité dudit réchauffeur et régulent la température du fluide de refroidissement à l'entrée de l'échangeur de chaleur interne à sa valeur cible en ajustant ledit clapet régulateur de débit lorsque ledit accélérateur est actionné pour être en position MARCHE, et une température du fluide de refroidissement à la sortie de l'échangeur de chaleur intermédiaire Tl est régulée afin de devenir une valeur de consigne Tmax supérieure à la valeur cible de température du fluide de refroidissement à l'entrée de l'échangeur de chaleur interne Tt en ajustant la capacité dudit réchauffeur lorsque ledit accélérateur est actionné pour être en position ARRET.
12. Système de climatisation (1 ; 41) pour véhicules selon la revendication 11, caractérisé en ce que, lorsque ledit accélérateur est actionné pour être en position MARCHE, et dans un cas où la valeur cible de température du fluide de refroidissement à l'entrée de l'échangeur de chaleur interne Tt est supérieure ou égale à une température du fluide de refroidissement à la sortie du réservoir de stockage thermique T2, la température du fluide de refroidissement à la sortie de l'échangeur de chaleur intermédiaire Tl est régulée afin de

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devenir la valeur cible de température du fluide de refroidissement à l'entrée de l'échangeur de chaleur interne Tt en ajustant la capacité dudit réchauffeur.
13. Système de climatisation (1 ; 41) pour véhicules selon la revendication 11, caractérisé en ce que, lorsque ledit accélérateur est actionné pour être en position ARRET, et dans un cas où la valeur de consigne Tmax de la température du fluide de refroidissement à la sortie de l'échangeur de chaleur intermédiaire est supérieure ou égale à une température du fluide de refroidissement à la sortie du réservoir de stockage thermique T2, la température du fluide de refroidissement à la sortie de l'échangeur de chaleur intermédiaire Tl est régulée afin de devenir la valeur cible de température du fluide de refroidissement à l'entrée de l'échangeur de chaleur interne Tt en ajustant la capacité dudit réchauffeur.
14. Système de climatisation (1 ; 41) pour véhicules selon l'une quelconque des revendications 10 à 13, caractérisé en ce que, dans un cas où ledit réchauffeur est arrêté en fonctionnement ou réduit en capacité, indépendamment d'une demande de climatisation, la température du fluide de refroidissement à l'entrée de l'échangeur de chaleur interne est régulée en ajustant ledit clapet régulateur de débit afin de devenir une valeur cible.
15. Système de climatisation (1 ; 41) pour véhicules selon l'une quelconque des revendications 10 à 14, caractérisé en ce que, lorsque le fluide de refroidissement s'écoule en dehors ou à l'intérieur dudit réservoir de stockage thermique (22 ; 61) par ajustement dudit clapet régulateur de débit, le débit du fluide de refroidissement passant à travers ledit échangeur de chaleur interne (3 ; 44) ou ledit échangeur de chaleur intermédiaire (24 ; 63) est réduit par rapport à un cas où il n'est pas amené à s'écouler en dehors ou à l'intérieur dudit réservoir de stockage thermique (22).
16. Système de climatisation (1 ; 41) pour véhicules selon l'une quelconque des revendications 10 à 15, caractérisé en ce que ledit réchauffeur est un réchauffeur électrique (60) ou un réchauffeur par frottement.
17. Système de climatisation (1 ; 41) pour véhicules selon l'une quelconque des revendications 10 à 16, caractérisé en ce ledit circuit

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de refroidissement est relié à un circuit de refroidissement pour un système d'entraînement de véhicule.