FR3029142A1 - METHOD AND DEVICE FOR MANAGING THE FLOW OF AIR IN A VENTILATION CIRCUIT OF A MOTOR VEHICLE HABITACLE - Google Patents
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Abstract
Ce procédé de gestion du flux d'air dans un circuit de ventilation d'un habitacle de véhicule automobile comprend une première étape de mesure d'une grandeur représentative de la vitesse d'entrée d'air frais dans le circuit de ventilation, une deuxième étape de comparaison de ladite grandeur avec une ou plusieurs valeurs de seuil et une troisième étape de commande d'un organe (2) d'amenée d'air frais.This method of managing the flow of air in a ventilation circuit of a passenger compartment of a motor vehicle comprises a first step of measuring a quantity representative of the fresh air inlet speed in the ventilation circuit, a second step of comparing said quantity with one or more threshold values and a third step of controlling a fresh air supply member (2).
Description
Procédé et dispositif de gestion du flux d'air dans un circuit de ventilation d'un habitacle de véhicule automobile L'invention concerne, de manière générale, la gestion du flux d'air admis dans un véhicule automobile, et plus particulièrement dans un circuit de ventilation de l'habitacle. Les systèmes de ventilation et de climatisation pour véhicules automobiles permettent de gérer le flux d'air et la température dans l'habitacle des véhicules. L'air frais extérieur est amené dans le système de ventilation et de climatisation en passant au travers d'une grille d'auvent située à l'avant du véhicule, généralement au niveau du pare-brise. Des moyens de commande et de contrôle modifient le flux d'air frais. Il est notamment réchauffé ou refroidi, puis ventilé dans l'habitacle, selon les souhaits de l'usager. Lors d'une circulation à haute vitesse du véhicule automobile, des pressions dynamiques importantes sont générées au niveau de la prise d'air frais des circuits de ventilation. Selon l'aérodynamique des véhicules et leur vitesse, ces pressions peuvent rendre difficile la maîtrise du débit d'air ventilé dans l'habitacle. Si la vitesse d'entrée d'air est trop importante, il peut arriver que le débit de l'air ventilé sur le visage des occupants du véhicule soit excessif, créant ainsi un inconfort. La présente invention se propose ainsi d'améliorer le confort à l'intérieur de l'habitacle et de gérer le flux d'air introduit dans le circuit ventilation. L'invention a donc pour objet un procédé de gestion du flux d'air dans un circuit de ventilation d'un habitacle de véhicule automobile. Ce procédé de gestion comporte une première étape de mesure d'une grandeur représentative de la vitesse d'entrée d'air frais dans le circuit de ventilation, une deuxième étape de comparaison de ladite grandeur avec une ou plusieurs valeurs de seuil, et une troisième étape de commande d'un organe d'amenée d'air frais en fonction du résultat de l'étape de comparaison.The invention relates, in general, to the management of the flow of air admitted into a motor vehicle, and more particularly to a circuit for controlling the flow of air in a ventilation circuit of a passenger compartment of a motor vehicle. ventilation of the passenger compartment. Ventilation and air conditioning systems for motor vehicles manage airflow and temperature in the passenger compartment of vehicles. Fresh outside air is fed into the ventilation and air conditioning system by passing through a canopy grille located at the front of the vehicle, usually at the windshield. Control and control means modify the flow of fresh air. It is heated or cooled and ventilated in the passenger compartment, according to the wishes of the user. During a high-speed movement of the motor vehicle, significant dynamic pressures are generated at the level of the fresh air intake of the ventilation circuits. Depending on the aerodynamics of vehicles and their speed, these pressures can make it difficult to control the flow of ventilated air in the passenger compartment. If the air inlet velocity is too great, it may happen that the flow of the ventilated air on the face of the occupants of the vehicle is excessive, thus creating discomfort. The present invention thus proposes to improve the comfort inside the cabin and to manage the flow of air introduced into the ventilation circuit. The subject of the invention is therefore a method of managing the flow of air in a ventilation circuit of a passenger compartment of a motor vehicle. This management method comprises a first step of measuring a magnitude representative of the fresh air inlet speed in the ventilation circuit, a second step of comparing said quantity with one or more threshold values, and a third step of controlling a fresh air supply member according to the result of the comparison step.
Un tel procédé permet d'adapter le débit d'air entrant grâce à la commande de l'organe d'amenée d'air en tenant compte de la pression dynamique sur la grille d'auvent. Ainsi, quelques soient les conditions de circulation, la vitesse de l'air ventilée sur le visage du conducteur est maîtrisée et son confort garanti. Selon une caractéristique du procédé, il comporte en outre une étape de détermination d'une grandeur caractéristique de la distribution de l'air dans au moins un aérateur disposé dans l'habitacle du véhicule et une étape de comparaison de ladite distribution avec une ou plusieurs valeurs de seuil de distribution d'air. La détermination de la distribution est importante car l'inconfort est particulièrement ressenti dans certaines configurations critiques de la distribution, notamment lorsque tout le flux d'air est dirigé dans un seul aérateur.Such a method makes it possible to adapt the incoming air flow rate by controlling the air supply member taking into account the dynamic pressure on the awning grille. Thus, whatever the traffic conditions, the speed of the ventilated air on the driver's face is controlled and his comfort guaranteed. According to a characteristic of the method, it further comprises a step of determining a characteristic quantity of the distribution of the air in at least one aerator disposed in the passenger compartment of the vehicle and a step of comparing said distribution with one or more threshold values of air distribution. The determination of the distribution is important because the discomfort is particularly felt in certain critical configurations of the distribution, especially when all the air flow is directed in a single aerator.
Avantageusement, les valeurs de seuil correspondant à une commande d'ouverture de l'organe d'amenée d'air sont différentes des valeurs de seuil correspondant à une commande de fermeture de l'organe d' amenée d' air. Les choix différents des seuils pour actionner respectivement l'ouverture et la fermeture de l'organe d'amenée d'air frais permettent de mettre en place une hystérésis lors de la commande de l'organe d'amenée d'air frais, évitant ainsi son usure prématurée liée à une oscillation intempestive entre plusieurs positions. Pour les mêmes raisons, le procédé peut également comprendre une temporisation avant la commande de l'organe d'amenée d'air frais. Avantageusement, on commande l'organe d'amenée d'air frais, si un ou plusieurs critères portant sur le fonctionnement du système de climatisation sont satisfaits. Par exemple, en cas de fermeture d'un organe d'amenée d'air frais, le fonctionnement du compresseur est nécessaire pour éviter le risque de formation de buées à l'intérieur de l'habitacle. De plus, l'inconfort dû à la vitesse excessive de l'air ventilé se fait plus particulièrement ressentir dans certains modes de fonctionnement de la climatisation. Il est donc judicieux d'incorporer de tels critères.Advantageously, the threshold values corresponding to an opening control of the air supply member are different from the threshold values corresponding to a closing control of the air supply member. The different choices of the thresholds for actuating respectively the opening and closing of the fresh air supply member allow to set up a hysteresis when controlling the fresh air supply member, thereby avoiding its premature wear due to an untimely oscillation between several positions. For the same reasons, the method may also include a delay before the control of the fresh air supply member. Advantageously, the fresh air supply member is controlled if one or more criteria relating to the operation of the air conditioning system are satisfied. For example, in case of closure of a fresh air supply member, the operation of the compressor is necessary to avoid the risk of fogging inside the passenger compartment. In addition, the discomfort due to the excessive speed of the ventilated air is more particularly felt in certain modes of operation of the air conditioning. It is therefore wise to incorporate such criteria.
Dans une variante de l'invention, la grandeur représentative de la vitesse d'entrée d'air frais dans le système de ventilation est la vitesse du véhicule par rapport au sol.In a variant of the invention, the magnitude representative of the fresh air inlet speed in the ventilation system is the speed of the vehicle relative to the ground.
L'invention porte également sur un dispositif de gestion du flux d'air dans un circuit de ventilation d'un habitacle de véhicule automobile comprenant un premier moyen de mesure d'une grandeur représentative de la vitesse d'entrée d'air frais dans le circuit de ventilation, un deuxième moyen de comparaison de ladite grandeur avec une ou plusieurs valeurs de seuil, et un troisième moyen de commande d'un organe d'amenée d'air frais piloté par le deuxième moyen de comparaison. De préférence, le dispositif comprend en outre un ou plusieurs moyens de détermination de la distribution de l'air dans au moins un aérateur disposé dans l'habitacle du véhicule et un moyen de comparaison de ladite distribution avec une ou plusieurs valeurs de seuil de distribution d'air. En variante, le dispositif comporte un moyen d'inspection du fonctionnement du système de climatisation.The invention also relates to a device for managing the flow of air in a ventilation circuit of a passenger compartment of a motor vehicle comprising a first means for measuring a magnitude representative of the fresh air inlet speed in the vehicle. ventilation circuit, a second means for comparing said quantity with one or more threshold values, and third control means for a fresh air supply member controlled by the second comparison means. Preferably, the device further comprises one or more means for determining the distribution of air in at least one aerator disposed in the passenger compartment of the vehicle and means for comparing said distribution with one or more distribution threshold values. air. Alternatively, the device comprises a means for inspecting the operation of the air conditioning system.
L'invention a encore pour objet un système de ventilation pour véhicule automobile comportant un dispositif de gestion du flux d'air tel que défini précédemment. D'autres buts, caractéristiques, et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description suivante, faisant référence aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est un schéma d'un circuit de ventilation comprenant un dispositif de gestion du flux d'air selon un mode de réalisation de l'invention ; et - la figure 2 est un organigramme d'un procédé de gestion du flux d'air selon un mode de mise en oeuvre de l'invention. La figure 1 représente un schéma d'un circuit de ventilation comprenant un dispositif de gestion du flux d'air dans un habitacle de véhicule automobile.The invention further relates to a ventilation system for a motor vehicle comprising an airflow management device as defined above. Other objects, features, and advantages of the invention will appear on examining the following description, with reference to the appended drawings, in which: FIG. 1 is a diagram of a ventilation circuit comprising a device for managing the air flow according to one embodiment of the invention; and FIG. 2 is a flowchart of a method for managing the airflow according to an embodiment of the invention. FIG. 1 represents a diagram of a ventilation circuit comprising a device for managing the flow of air in a passenger compartment of a motor vehicle.
La prise d'air frais se fait au niveau d'une grille d'auvent 1, située en amont du circuit. Derrière cette grille d'auvent est disposé un organe d'amenée d'air frais 2, par exemple un volet de recyclage, apte à être commandé par un moyen de commande approprié 3. Un moyen de mesure 4 d'une grandeur caractéristique de la vitesse d'entrée d'air frais dans le circuit de ventilation est également disposé dans le système de ventilation. Divers types de moyens peuvent être utilisés à cet égard. Il peut s'agir de mesurer la vitesse de l'air. On pourra, par exemple, utiliser un capteur de pression situé près de la grille d'auvent. Cependant, on mesurera avantageusement la vitesse du véhicule à l'aide des capteurs de vitesse traditionnels du véhicule. Un système de climatisation 5, comprenant un échangeur de chaleur 6, un compresseur 7, un ventilateur 8 et un calculateur 9 est situé en aval de l'organe d'amenée d'air. Ce système est chargé entre autre de réguler la température et le débit de l'air envoyé dans l'habitacle. Le calculateur possède tous les moyens nécessaires pour comparer les grandeurs mesurées avec des grandeurs de référence. Il est également apte à transmettre des ordres de commande au moyen de commande 3 de l'organe 2 d'amenée d'air frais.The fresh air intake is at an awning grid 1, located upstream of the circuit. Behind this awning grid is disposed a fresh air supply member 2, for example a recycling flap, adapted to be controlled by a suitable control means 3. A measuring means 4 of a magnitude characteristic of the fresh air inlet speed in the ventilation circuit is also arranged in the ventilation system. Various types of means can be used in this regard. It may be to measure the speed of the air. For example, a pressure sensor located near the awning can be used. However, the speed of the vehicle will advantageously be measured using the conventional speed sensors of the vehicle. An air conditioning system 5, comprising a heat exchanger 6, a compressor 7, a fan 8 and a computer 9 is located downstream of the air supply member. This system is responsible among other things to regulate the temperature and the flow of air sent into the cabin. The calculator has all the necessary means for comparing the quantities measured with reference quantities. It is also able to transmit control commands by means of control 3 of the fresh air supply member 2.
A la sortie du système de climatisation, l'air est distribué dans différents aérateurs selon la position d'une came de distribution 10. Des moyens de contrôle 11 de la came de distribution permettent au calculateur 9 d'être renseigné sur la position de ladite came. Des capteurs de débit 12, 13 et 14 aptes à transmettre des informations au calculateur sont finalement disposés en aval des aérateurs respectifs 15, 16 et 17. Comme représenté à la figure 2, le procédé de gestion du flux d'air comprend une première étape E01 de mesure de différentes grandeurs représentant l'état du circuit de ventilation et du système de climatisation. En particulier, on mesure une grandeur représentative de la vitesse d'entrée d'air dans le circuit de ventilation du véhicule. Comme indiqué précédemment, cette grandeur représentative peut notamment être la vitesse du véhicule par rapport au sol, ou sa vitesse apparente par rapport à l'air. On mesure également une grandeur représentative de la distribution du flux d'air dans les différents aérateurs du circuit de ventilation. Cette mesure de la distribution peut être effectuée de différentes manières. On peut, par exemple, déterminer la distribution grâce à une mesure de la position de la came de distribution de l'air ou en mesurant directement le débit d'air dans les conduits d'aération de chaque aérateur grâce aux capteurs 12, 13 et 14. Il est également possible d'utiliser ces deux moyens simultanément afin d'affiner la mesure. Lors de cette étape, on inspecte aussi le fonctionnement du système de climatisation et la position de l'organe d'amenée d'air. Dans une deuxième étape E02, on compare les grandeurs mesurées représentatives de la vitesse entrée d'air et de la distribution du flux d'air avec différentes valeurs de seuil. Les valeurs de seuil des grandeurs mesurées peuvent être multiples, de manière à former des plages de fonctionnement. En outre, afin d'assurer un meilleur fonctionnement lors de la mise en oeuvre du procédé, les valeurs de seuil correspondant à une commande d'ouverture de l'organe d'amenée d'air peuvent être différentes des valeurs de seuil correspondant à une commande de fermeture de l'organe d'amenée d'air. Par exemple, la valeur de seuil de la grandeur représentative de la vitesse d'entrée d'air frais correspondant à une fermeture de l'organe d'amenée d'air frais est plus grande que la valeur de seuil correspondant à l'ouverture de l'organe d' amenée d' air.At the outlet of the air conditioning system, the air is distributed in different aerators according to the position of a distribution cam 10. Control means 11 of the distribution cam allow the computer 9 to be informed of the position of said cam. Flow sensors 12, 13 and 14 able to transmit information to the computer are finally disposed downstream of the respective aerators 15, 16 and 17. As shown in FIG. 2, the airflow management method comprises a first step E01 measuring different sizes representing the state of the ventilation circuit and the air conditioning system. In particular, a magnitude representative of the air inlet velocity in the vehicle ventilation circuit is measured. As indicated above, this representative quantity may notably be the speed of the vehicle relative to the ground, or its apparent speed relative to the air. A magnitude representative of the distribution of the air flow in the various ventilators of the ventilation circuit is also measured. This measure of distribution can be done in different ways. For example, it is possible to determine the distribution by measuring the position of the air distribution cam or by directly measuring the air flow in the ventilation ducts of each aerator using the sensors 12, 13 and 14. It is also possible to use both these means simultaneously to refine the measurement. In this step, it also inspects the operation of the air conditioning system and the position of the air supply member. In a second step E02, the measured quantities representative of the air inlet velocity and of the distribution of the air flow are compared with different threshold values. The threshold values of the measured quantities can be multiple, so as to form operating ranges. In addition, in order to ensure a better operation during the implementation of the method, the threshold values corresponding to an opening control of the air supply member may be different from the threshold values corresponding to a threshold. closing control of the air supply member. For example, the threshold value of the magnitude representative of the fresh air inlet speed corresponding to a closure of the fresh air supply member is greater than the threshold value corresponding to the opening of the fresh air intake member. the air supply member.
Si une telle stratégie n'est pas mise en place, c'est-à-dire si un de seuil unique d'ouverture et de fermeture est considéré, une usure liée à une ouverture et fermeture intempestives de l'organe d'amenée d'air risque de se produire lorsque l'utilisateur conduit à des vitesses oscillant autour de cette unique valeur de seuil.If such a strategy is not implemented, that is to say if a single threshold of opening and closing is considered, wear related to an inadvertent opening and closing of the delivery member Air can occur when the user drives at speeds oscillating around this single threshold value.
Dans cette étape, on vérifie également si des critères basés sur le fonctionnement de la climatisation sont satisfaits. On vérifie notamment que le compresseur est en fonction et l'on se renseigne sur le mode de climatisation choisi par l'usager.In this step, it is also verified whether criteria based on the operation of the air conditioning are satisfied. In particular, it is verified that the compressor is in operation and information is provided on the air conditioning mode chosen by the user.
Pour des raisons de stabilité et de robustesse du procédé, on s'assure que les critères de fonctionnement sont satisfaits et que les valeurs mesurées se maintiennent au-dessus ou au-dessous de leurs seuils respectifs durant un temps de temporisation prescrit.For reasons of stability and robustness of the process, it is ensured that the operating criteria are satisfied and that the measured values are maintained above or below their respective thresholds during a prescribed time delay.
Dans une troisième étape E03, on commande l'organe d'amenée d'air frais en fonction des résultats des comparaisons et des vérifications effectuées dans l'étape E02. Ainsi, par exemple, si la vitesse d'entrée d'air est supérieure au seuil de fermeture de l'organe d'amenée d'air, si les critères basés sur le fonctionnement du système de climatisation sont satisfaits et si la distribution du flux d'air est jugée critique par rapport aux seuils admis, alors on commande la fermeture de l'organe d'amenée d'air. Dans ce même exemple, dès que l'un des critères n'est plus satisfait, notamment si la vitesse diminue au-dessous du seuil d'ouverture, ou si le compresseur du climatiseur n'est plus en fonction, on commande l'ouverture de l'organe d'amenée d'air frais. Il est à noter que la mise en oeuvre du procédé est effectuée en temps continu. L'invention permet ainsi de gérer le débit d'air dans l'habitacle de manière optimale et confortable pour l'usager quelle que soit la vitesse d'entrée d'air frais et sans nécessiter de modification de la géométrie du véhicule ou l'ajout de composants nouveaux dans le système de ventilation.25In a third step E03, the fresh air supply member is controlled according to the results of the comparisons and the checks carried out in the step E02. Thus, for example, if the air inlet velocity is greater than the closure threshold of the air supply member, if the criteria based on the operation of the air conditioning system are satisfied and if the distribution of the flow of air is considered critical relative to the thresholds admitted, so it controls the closing of the air supply member. In the same example, as soon as one of the criteria is no longer satisfied, especially if the speed decreases below the opening threshold, or if the air conditioner compressor is no longer in operation, the opening is commanded of the fresh air supply member. It should be noted that the implementation of the method is carried out in continuous time. The invention thus makes it possible to manage the flow of air in the passenger compartment in an optimal and comfortable manner for the user regardless of the fresh air inlet speed and without requiring modification of the vehicle geometry or the adding new components to the ventilation system.25
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