FR2913267A1 - Dispositif de detection de temperature pour habitacle de vehicule - Google Patents
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Abstract
Dispositif de détection de température (1) propre à détecter la température (Ta) de l'air (A) d'un habitacle (100) d'un véhicule, comprenant au moins un capteur de température (2) logé dans un conduit d'air (4) présentant une première partie (5), ledit conduit d'air (4) étant en communication aéraulique avec l'air (A) de l'habitacle (100) par l'intermédiaire de la première partie (5), caractérisé en ce que le dispositif de détection de température (1) comporte un moyen propre à empêcher l'influence directe de rayons solaires (RS) sur le capteur de température (2).
Description
li Dispositif de détection de température pour habitacle de véhicule Le
secteur technique de la présente invention est celui des capteurs de température pour habitacle de véhicule.
De nos jours, les véhicules automobiles sont de plus en plus équipés de système de ventilation, chauffage et/ou climatisation. Ces systèmes de ventilation, chauffage et/ou climatisation sont munis de dispositif de détection de température comprenant des capteurs de température afin de mesurer en différents endroits de l'habitacle du véhicule l'air à traiter. Les dispositifs de détection de température sont donc indispensables pour réguler au mieux l'air de l'habitacle. Afin de déterminer le plus précisément possible la température de l'air de l'habitacle, les dispositifs de détection de température comprennent souvent accompagnés d'un capteur d'ensoleillement afin de prendre en compte dans le calcul de la température de l'air de l'habitacle les radiations solaires subies par les capteurs de température.
Un problème majeur de l'utilisation de capteurs d'ensoleillement pour 20 améliorer le calcul de la température de l'air de l'habitacle via des capteurs de température est le coût de tels capteurs d'ensoleillement. Un autre inconvénient de l'état de la technique cité ci-dessus est que les deux types de capteurs doivent se localiser au niveau de la surface du tableau de commande ou de la planche de bord sur laquelle ils se trouvent. Cette 25 localisation en surface est nécessaire pour prendre en compte les radiations solaires et être en contact avec l'air de l'habitacle. Un autre inconvénient de cette localisation des capteurs de températures et des capteurs d'ensoleillement au niveau d'une surface de façade, d'un tableau de commande par exemple, nécessite de les protéger mécaniquement par 30 encapsulation et de les décorer ou de les peindre puisqu'ils font parti des éléments de style de la façade. Un autre inconvénient est le coût global d'un dispositif de détection de température comprenant un capteur de température et un capteur d'ensoleillement. En outre, la protection mécanique par encapsulation et/ou la 35 décoration pour les besoins du design augmente le prix de fabrication d'un tel dispositif de détection de température.
Le but de la présente invention est donc de résoudre les inconvénients décrits ci-dessus principalement en munissant le dispositif de détection de température d'un moyen empêchant l'influence directe de rayons solaires sur le capteur de température. Ainsi, le capteur de température n'est pas influencé par le rayonnement solaire et la présence d'un capteur d'ensoleillement n'est plus requise. L'invention a donc pour objet un dispositif de détection de température propre à détecter la température de l'air d'un habitacle d'un véhicule, comprenant au moins un capteur de température logé dans un conduit d'air présentant une première partie, ledit conduit d'air étant en communication aéraulique avec l'air de l'habitacle par l'intermédiaire de la première partie, le dispositif de détection de température comporte un moyen propre à empêcher l'influence directe de rayons solaires sur le capteur de température. Selon une première caractéristique de l'invention, le moyen propre à empêcher l'influence directe de rayons solaires sur le capteur de température comprend la première partie sous la forme d'une grille et/ou la position du capteur de température par rapport à la première partie. Selon une deuxième caractéristique de l'invention, le capteur de température est espacé de la première partie selon une distance comprise entre 1 et 10mm.
L'espacement du capteur de température par rapport à la première partie empêche l'impact direct des rayons solaires sur le capteur de température. Ainsi, le capteur de température n'est pas influencé par les rayons solaires. Selon une autre caractéristique de l'invention, la première partie dudit conduit d'air est logée dans une façade. Selon encore une caractéristique cle l'invention, la grille fait partie intégrante de la façade.
Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le conduit d'air est disposé perpendiculairement par rapport à la façade. La disposition du conduit d'air permet de ne exposer directement le capteur de température aux rayons solaires. Selon une autre caractéristique de l'invention, le conduit d'air est ouvert à ses deux extrémités.
Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le conduit d'air a une 10 longueur comprise entre 10 et 100mm et une largeur comprise entre 10 et 30mm.
Avantageusement, au moins deux capteurs de température sont placés sur une carte électronique et sont logés dans le conduit d'air. 15 Avantageusement encore, les deux capteurs de température sont couplés thermiquement.
Avantageusement encore, un premier capteur de température est espacé d'un deuxième capteur de température d'une distance comprise entre 5 et 30mm 20 de sorte à mesurer deux températures différentes. Avantageusement encore, le premier capteur de température est localisé du côté de la première extrémité du conduit d'air et le deuxième capteur de température est localisé du côté de la deuxième extrémité du conduit d'air. L'invention porte également sur un tableau de commande comportant un dispositif de détection de température selon l'une des caractéristiques précédentes.
30 Avantageusement, la distance entre une deuxième extrémité du conduit d'air et une carte électronique principale est comprise entre 1 et 20mm. 25 D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des dessins dans lesquels : -la figure 1 est une vue en coupe d'un dispositif de détection de température selon un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe d'un dispositif de détection de température selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, - la figure 3 est un diagramme de la variation de température de l'air en fonction du temps selon un dispositif de détection de température comprenant 10 deux capteurs de température.
La figure 1 illustre un dispositif de détection de température 1 comprenant un capteur de température 2. Ce dispositif de détection de température 1 permet de détecter la température Ta de l'air A d'un habitacle 100 d'un véhicule 15 automobile. Le capteur de température 2 est logé dans un conduit d'air 4 comprenant deux parties 5, 6. Le conduit d'air 4 est creux et en matière plastique. Des fils électriques 3 relie le capteur de température 2 à une carte électronique principale 10. Le conduit d'air 4 est en communication aéraulique avec l'air A de 20 l'habitacle 100 par l'intermédiaire d'une première partie 5. Cette première partie 5 comprend une première extrémité 5a du conduit d'air 4 destinée à être intégrée dans une façade 7 d'un tableau de commande d'un système de ventilation, chauffage et/ou climatisation non représenté pour assurer la communication aéraulique. Autrement dit, la première extrémité 5a est ouverte. On entend par 25 communication aéraulique le fait que l'air A de l'habitacle 100 du véhicule puisse pénétrer dans le conduit d'air 4 puis d'en ressortir. Une deuxième partie 6 se localise derrière la façade 7, en considérant que l'arrière de la façade 7 est la partie non visible de la façade 7 par un passager du véhicule, et comprend le corps 6b du conduit d'air 4 ainsi qu'une deuxième 30 extrémité 6a du conduit d'air 4. Le corps 6b du conduit d'air 4 est la partie du conduit d'air dans laquelle se loge le capteur de température 2. D'une manière générale, de sorte à ne pas être visible par un passager du véhicule, le conduit d'air 4 se localise derrière une façade de la planche de bord d'un véhicule ou de tout autre élément susceptible de se situer dans l'habitacle du véhicule, comme 35 par exemple la garniture d'une portière ou le plafond de l'habitacle. Le conduit d'air 4 a une forme rectangulaire ou cyllindrique. Bien entendu, le conduit d'air 4 peut également être sous tout autre forme telle que carrée ou ovoïde. Dans le mode de réalisation illustré à la figure 1, la deuxième extrémité 6a est fermée, c'est-à-dire que l'air se trouvant à l'intérieur du conduit d'air 4 ne peut s'évacuer du conduit d'air 4 que par la première extrémité 5a. Dans une variante de 5 réalisation non représentée, la deuxième extrémité 6a est ouverte. Le dispositif de détection de température 1 comprend un moyen propre à empêcher l'influence directe de rayons solaires RS sur le capteur de température 2. On entend par influence directe le fait que le capteur de température n'est pas impacté directement par les rayons solaires RS. Ce moyen comprend soit la première partie 5 conformée en une grille 8, soit la position du capteur de température 2 par rapport à la première partie 5, soit la première partie 5 sous la forme d'une grille 8 et la position du capteur de température 2 par rapport à la première partie 5.
La façade 7 est, lors de l'ensoleillement de l'habitacle 100 du véhicule, impactée directement par des rayons solaires RS. Par conséquent, si le capteur de température 2 est placé dans la façade 7, il sera influencé très fortement par la quantité de chaleur fournie par les rayons solaires RS et donnera une valeur de la température Ta de l'air A de l'habitacle 100 bien plus élevée que la valeur réelle de la température Ta de l'air A. Cet inconvénient est surmonté du fait de placer le capteur de température 2 en retrait par rapport à la façade 7 et/ou en conformant la première partie 5 du conduit d'air 4 en une grille 8. Lorsque le capteur de température 2 est positionné en retrait par rapport à la première partie 5, il est espacé de la première partie 5 selon une distance Dl comprise entre 1 et 10 mm. De préférence, la distance est de 5mm. Cette distance est mesurée entre le centre du capteur de température 2 et le plan de séparation Ps délimitant la deuxième partie 6 de la première partie 5.
La grille 8 est partie intégrante du conduit d'air 4. De ce fait, la première partie 5 est logée dans la façade 7 par l'intermédiaire d'un trou 9 apte à la recevoir. Il est également possible que cette grille 8 soit partie intégrante de la façade 7. Le conduit d'air 4 est alors venu de matière avec la façade 7.
Le conduit d'air 4 est disposé perpendiculairement par rapport à la façade 7.
Plus précisément, un plan médian M s'étendant selon une longueur L du conduit d'air 4 est perpendiculaire au plan Ps. Cette disposition du conduit d'air 4 est particulièrement avantageuse lorsque celui-ci est placé au niveau d'un tableau de commande. En effet, du fait de cette disposition, les rayons du soleil RS ne peuvent pas atteindre le capteur de température 2.
Les dimensions de la deuxième partie 6 du conduit d'air 4 comprennent une longueur L et une largeur La. La longueur L est comprise entre 10 et 100mm et la largeur La est comprise entre 10 et 30mm. De préférence, la longueur L du conduit d'air 4 est de 15mm et la largeur La est de 20mm.
Une carte électronique principale 10 est espacée du dispositif de détection de température 1 et plus particulièrement du conduit d'air 4 selon une distance E comprise entre 1 et 20mm. Plus précisément, l'espace E est mesuré entre la face 10a de la carte électronique principale 10 en regard de la façade 7 et la face 6a1 de la deuxième extrémité 6a en regard de la carte électronique principale 10.
Quelque soit la forme du moyen empêchant l'influence directe des rayons solaires RS, le capteur de température 2 est localisé dans le corps 6b du conduit d'air 4 et mesure la température Tal de l'air Al du conduit d'air 4. L'air Al du conduit d'air 4 étant en contact avec l'air A de l'habitacle 100, on considère que la valeur mesurée Tal par le capteur de température 2 correspond à la valeur de la température Ta de l'air A de l'habitacle. Quelque soit la structure du moyen utilisé, l'algorithme de calcul de Ta s"exprime sous la forme suivante : Ta = K*Ta l .
Lorsque le moyen d'empêcher l'influence directe de rayons solaires RS sur le capteur de température 2 comprend uniquement la position du capteur de température 2 par rapport à la première partie 5, la première partie 5 du conduit d'air 4 n'est pas conformée en grille. Dans ce cas non représenté, la première partie 5 est sous la forme d'une ouverture ou d'un trou.
Puisque le moyen d'empêcher l'influence de rayons solaires est la distance Dl entre le capteur de température 2 et la première partie 5, cette distance Dl doit être prise en compte dans l'algorithme de calcul de la température Ta de l'air A de l'habitacle 100. Plus la distance Dl est élevée, plus le capteur de température 2 s'affranchit de l'influence directe des rayons solaires RS. La distance Dl est donc prise en compte dans les calculs par l'intermédiaire du coefficient K. En d'autres termes, le coefficient K varie en fonction de la distance Dl.
Lorsque le moyen d'empêcher l'influence directe de rayons solaires RS sur le capteur de température 2 comprend uniquement la grille 8, le capteur de température 2 n'est pas impacté par les rayons solaires RS quelque soit sa position par rapport à la première partie 5. Dans ce cas, l'influence directe de ces rayons solaires RS sur le capteur de température 2 n'existe plus et ce, quelque soit la position du capteur de température 2 par rapport à la première partie 5. Le coefficient K prend alors en compte uniquement la présence de la grille 8.
Lorsque le moyen d'empêcher l'influence directe de rayons solaires RS sur le capteur de température 2 comprend à la fois la grille 8 et la position du capteur de température 2 par rapport à la première partie 5, le coefficient K de l'algorithme de calcul prend en compte à la fois la distance Dl et la présence de la grille 8.
Quelque soit le mode de réalisation (présence ou non de la grille 8), le dispositif de détection de température 1 procure l'avantage d'être obtenu à un faible coût de fabrication. A cet égard, le dispositif de détection de température 1 ne dispose pas de micro-turbine pour aspirer l'air A de l'habitacle 100 vers le conduit d'air 4 dans le but de mesurer la température Ta. Selon l'invention, la température Tal de l'air Al mesurée par le capteur de température 2 est considérée comme représentant la température Ta de l'air A de l'habitacle. La conduction thermique de la chaleur de l'air A de l'habitacle 100 vers l'air Al à l'intérieur du conduit d'air 4 permet au capteur de température 2 de mesurer une température représentative de la température Ta de l'air de l'habitacle 100. En outre, le dispositif de détection de température 1 est peu onéreux puisqu'il ne comprend pas de capteur d'ensoleillement. La présence de la grille 8 et/ou la distance séparant le capteur de température 2 de la première partie 5 permet de ne plus utiliser de capteur d'ensoleilllement puisque le capteur n'est plus influencé directement par les rayons solaires RS. Le capteur de température 2 étant logé dans le corps 6b du conduit d'air 4, une encapsulation, une protection mécanique ou un recouvrement de peinture n'est également plus nécessaire.
Les mêmes références que celles de la figure 1 sont utilisées pour désigner les mêmes éléments. La figure 2 représente un deuxième mode de réalisation 7
8 dans lequel le dispositif de détection de température 1 comprend deux capteurs de température 21, 22. Les deux capteurs de température 21, 22 sont logés dans le conduit d'air 4 et plus particulièrement placés dans le corps 6b du conduit d'air 4. Les deux capteurs de température 21, 22 sont placés sur une carte électronique 11 et plus particulièrement sont fixés sur la carte électronique 11 par tout moyen tel que le soudage et/ou le collage. La carte électronique 11 est munie d'un premier connecteur 12 relié via des fils de connexion 3' aux deux capteurs de température 21, 22. La carte électronique 11 est partiellement logée dans le conduit d'air 4. Comme illustrée, la deuxième extrémité 6a est ouverte et la partie de la carte électronique 11 recevant le premier connecteur 12 est en saillie du conduit d'air 4 au niveau de la deuxième extrémité 6a. De la sorte, le conduit d'air 4 est en communication aéraulique avec l'air A de l'habitacle 100 par. l'intermédiaire d'une première partie 5 et avec l'air A2 de l'espace 101 situé derrière la façade 7. Le premier connecteur 12 est relié également à un deuxième connecteur 13 via des fils de connexion 3". Le deuxième connecteur 13 est fixé sur la carte électronique principale 10. Dans une variante non représentée, la carte électronique 11 est complètement logée dans le conduit d'air 4, c'est-à-dire que le connecteur 12 est également logé dans le conduit d'air 4, et seuls les fils de connexion 3" passent à travers la deuxième extrémité 6a ouverte pour connecter le premier connecteur 12 au deuxième connecteur 13. Un premier capteur 21 est placé dans l'environnement proche de la première partie 5 et un deuxième capteur de température 22 est placé dans l'environnement proche de la deuxième extrémité 6a. En d'autres termes, le premier capteur de température 21 est localisé du côté de la première partie 5 et le deuxième capteur de température est localisé du côté de la deuxième extrémité 6a du conduit d'air 4. De la sorte, le deuxième capteur de température 22 est beaucoup plus influencé par le dégagement de chaleur de composants électroniques et/ou électriques tels que la carte électronique principale 10 par rapport au premier capteur de température 21. .30 Le premier capteur de température 21 est espacé du deuxième capteur de température 22 selon une distance D2 comprise entre 5 et 30mm de sorte à mesurer deux températures différentes. Plus la distance D2 est importante, plus le deuxième capteur de température 22 sera influencé par la chaleur des composants électroniques et/ou électriques et moins le premier capteur de 35 température 21 sera influencé par la chaleur de ces mêmes composants. De préférence, la distance D2 est de 10mm. Cette distance D2 est mesurée entre le
9 centre respectif de chaque capteur de température 21, 22. Quelque soit le mode de réalisation, les deux capteurs de température 21, 22 sont logés dans le conduit d'air 4 et plus particulièrement dans le corps 6b. Les deux capteurs de température 21, 22 sont couplés thermiquement. Ce couplage thermique est assuré par l'intermédiaire de la carte électronique 11. On entend par couplage thermique le fait que les deux capteurs de température 21, 22 ne sont pas isolés thermiquement l'un de l'autre. En conséquence, ils sont soumis à des influences thermiques communes telles que la température de l'air Al dans le conduit d'air 4, la température des parois du conduit d'air 4 et/ou de la température de la façade 7.
La présence de deux capteurs de température 21, 22 dans le dispositif de détection de température 1 permet de prendre en compte la chaleur dégagée par tous les composants électroniques et/ou électriques localisés dans l'espace 101 dans le calcul de la température Ta de l'air A de l'habitacle 100. De tels composants sont par exemple la carte électronique principale 10. Plus précisément, pour prendre en compte la chaleur dégagée par les composants de l'espace 101, la deuxième extrémité 6a est ouverte. De par leur localisation dans le conduit d'air 4, le premier capteur de température 21, localisé du côté de la première partie 5, mesure la température Ti de l'air A de l'habitacle 100 et le deuxième capteur de température 22, localisé du côté de la deuxième extrémité 6a, mesure la température T2 de l'air de l'espace 101. Ainsi, la mesure de la température T2 permet de déterminer l'influence de la chaleur dégagée par les composants sur le dispositif de détection de température 1. En conséquence, l'algorithme de calcul de la valeur de la température Ta de l'air de l'habitacle 100 prend en compte la valeur de la température T2 et est de la forme suivante : Ta = Ti û K (T2- Ti).
La figure 3 illustre un diagramme de la variation de température détectée par les capteurs de température 21 et 22 en fonction du temps. La courbe Cl représente la variation de température Ti détectée par le premier capteur de température 21. La courbe C2 représente la variation de température T2 détectée par le deuxième capteur de température 22. La courbe C3 représente la variation de température de la chaleur dégagée par les composants électroniques et/ou électriques situés dans l'espace 101. Un temps to correspond à la mise en marche du véhicule automobile et par conséquent de tous les 2913267 lo composants électroniques de l'esapce101. Entre le temps to et un temps ti, correspondant à environ 300 minutes, les deux capteurs de température 21, 22 mesurent la même température de l'air Al du conduit d'air 4. A partir du temps un ensoleillement de la façade 7 est réalisé, ce qui provoque une augmentation 5 de la température Tal de l'air Al dans le conduit d'air 4. Le dispositif de détection de température 1 comprenant un moyen propre à empêcher l'influence directe de rayons solaires RS sur les capteurs de températures 21, 22 et les deux capteurs de température 21 et 22 étant couplés thermiquement, la chaleur dégagée par les rayons solaires RS est prise en compte de la même manière par 10 les deux capteurs de température 21 et 22. Entre le temps t, et un temps t2, correspondant à 500 minutes, la température des composants électroniques devient suffisamment élevée pour que la température T2 détectée par le deuxième capteur de température 22, situé du côté de la deuxième extrémité 6a, soit plus élevée que la température Ti détectée par le premier capteur de 15 température 21, situé du côté de la première extrémité 5a. Ainsi la mesure de la température T2 permet de prendre en compte l'échauffement des composants électroniques de l'espace 101 dans le calcul de la température Ta de l'air de l'habitacle 100. De ce fait, une détermination précise de la valeur réelle de la température Ta de l'air A de l'habitacle 100 est effectuée. Dans le cas où le 20 dispositif de détection de température comprend au moins deux capteurs de température, la distance D2 séparant le premier capteur de température 21 du deuxième capteur de température 22 doit être suffisamment élevée pour que le premier capteur de température ne soit pas influencé par la chaleur dégagée par les composants électroniques de l'espace 101.
25 L'invention porte également sur un tableau de commande non représenté d'un système de ventilation, chauffage et/ou climatisation comprenant un dispositif de détection de température 1 tel que décrit plus haut. Le tableau de commande comprend la carte électronique principale 10. Les capteurs de température utilisés dans les différents modes de réalisation sont du type CTN (Coefficient de Température Négatif).
30 Demande de brevet n 07 01462 11 1 :4LEO SYSTEAAES THERMIQUES'
Claims (14)
1. Dispositif de détection de température (1) propre à détecter la température (Ta) de l'air (A) d'un habitacle (100) d'un véhicule, comprenant au moins un capteur de température (2) logé dans un conduit d'air (4) présentant une première partie (5), ledit conduit d'air (4) étant en communication aéraulique avec l'air (A) de l'habitacle (100) par l'intermédiaire de la première partie (5), caractérisé en ce que le dispositif de détection de température (1) comporte un moyen propre à empêcher l'influence directe de rayons solaires (RS) sur le capteur de température (2).
2. Dispositif de détection de température selon la revendication 1, dans lequel le moyen propre à empêcher l'influence directe de rayons solaires (RS) sur le capteur de température (2) comprend la première partie (5) sous la forme d'une grille (8) et/ou la position du capteur de température (2) par rapport à la première partie (5).
3. Dispositif de détection de température selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le capteur de température (2) est espacé de la première partie (5) 20 selon une distance (Dl) comprise entre 1 et 10mm.
4. Dispositif de détection de température selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la première partie (5) dudit conduit d'air (4) est logée dans une façade (7).
5. Dispositif de détection de température selon la revendication 2, dans lequel la grille (8) fait partie intégrante de la façade (7).
6. Dispositif de détection de température selon la revendication 4 ou 5, dans 30 lequel le conduit d'air (4) est disposé perpendiculairement par rapport à la façade (7). 25Demande de brevet n 07 01462 12 VALEO SYSTEMES THERMIQUES TFR 0553 25/07/2007
7. Dispositif de détection de température selon la revendication 1, dans lequel le conduit d'air (4) est ouvert à ses deux extrémités (5a, 6a).
8. Dispositif de détection de température selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le conduit d'air (4) a une longueur (L) comprise entre 10 et 100mm et une largeur (La) comprise entre 10 et 30mm.
9. Dispositif de détection de température selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins deux capteurs de température (21, 22) sont placés sur une carte électronique (11) et en ce que les deux capteurs de température (21, 22) sont logés dans le conduit d'air (4).
10. Dispositif de détection de température selon la revendication 9, dans lequel les ceux capteurs sont couplés thermiquement.
11. Dispositif de détection de température selon la revendication 9 ou 10, dans lequel un premier capteur de température (21) est espacé d'un deuxième capteur de température (22) d'une distance (D2) comprise entre 5 et 30mm de sorte à mesurer deux températures différentes (Ti, T2).
12. Dispositif de détection de température selon la revendication 11, dans lequel le premier capteur de température (21) est localisé du côté de la première extrémité (5a) du conduit d'air (4) et le deuxième capteur de température (22) est localisé du côté de la deuxième extrémité (6a) du conduit d'air (4).
13.Tableau de commande caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de détection de température (1) selon l'une des revendications précédentes.30Demande de brevet n 07 01462 13 VALEO SYSTEMES THERMIQUES TFR 0553 25/07/2007
14. Tableau de commande selon la revendication 13, dans lequel une distance (E) entre une deuxième extrémité du conduit d'air (6a) et une carte électronique principale (10) est comprise entre 1 et 20mm.5
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