FR3062817A1 - Installation de conditionnement d'air pour un vehicule et procede pour preserver les passagers du vehicule d'une pollution aux particules - Google Patents

Installation de conditionnement d'air pour un vehicule et procede pour preserver les passagers du vehicule d'une pollution aux particules Download PDF

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Amanda Martinell
Frederic Ladrech
Josselin Gour
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Valeo Systemes Thermiques SAS
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Valeo Systemes Thermiques SAS
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
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Abstract

L'invention concerne une installation (1) de conditionnement d'air pour un habitacle (5) de véhicule et un procédé de contrôle de la pollution de l'air contenu dans l'habitacle (5) d'un véhicule équipé d'une installation (1) de conditionnement d'air. L'installation comprend au moins un volet (9) dont la position est régulée par un module de commande (13) pour contrôler au moins une admission dans l'installation (1) d'air extérieur (F1) provenant de l'extérieur de l'habitacle (5) du véhicule. L'installation (1) comprend au moins un capteur de détection (17) de particules dans l'air configuré pour mesurer, en valeur absolue, une pollution aux particules (19) contenues dans l'air extérieur (F1) entrant dans l'installation (1). La position du volet (9) est placée au moins sous la dépendance d'une mesure opérée par le capteur de détection (17) de particules.

Description

© N° de publication : 3 062 817 (à n’utiliser que pour les commandes de reproduction) © N° d’enregistrement national : 17 51149 ® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE
INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE
COURBEVOIE © Int Cl8 : B 60 H 3/06 (2017.01), B 60 H 1/00
DEMANDE DE BREVET D'INVENTION A1
©) Date de dépôt : 13.02.17. © Demandeur(s) : VALEO SYSTEMES THERMIQUES
(© Priorité : Société par actions simplifiée — FR.
@ Inventeur(s) : MARTINELL AMANDA, LADRECH
x~x FREDERIC et GOUR JOSSELIN.
(43) Date de mise à la disposition du public de la
demande : 17.08.18 Bulletin 18/33.
©) Liste des documents cités dans le rapport de
recherche préliminaire : Se reporter à la fin du
présent fascicule
(© Références à d’autres documents nationaux ® Titulaire(s) : VALEO SYSTEMES THERMIQUES
apparentés : Société par actions simplifiée.
©) Demande(s) d’extension : © Mandataire(s) : VALEO SYSTEMES THERMIQUES.
INSTALLATION DE CONDITIONNEMENT D'AIR POUR UN VEHICULE ET PROCEDE POUR PRESERVER LES PASSAGERS DU VEHICULE D'UNE POLLUTION AUX PARTICULES.
FR 3 062 817 - A1 ftv) L'invention concerne une installation (1) de conditionnement d'air pour un habitacle (5) de véhicule et un procédé de contrôle de la pollution de l'air contenu dans l'habitacle (5) d'un véhicule équipé d'une installation (1) de conditionnement d'air. L'installation comprend au moins un volet (9) dont la position est régulée par un module de commande (13) pour contrôler au moins une admission dans l'installation (1 ) d'air extérieur (F1 ) provenant de l'extérieur de l'habitacle (5) du véhicule. L'installation (1) comprend au moins un capteur de détection (17) de particules dans l'air configuré pour mesurer, en valeur absolue, une pollution aux particules (19) contenues dans l'air extérieur (F1) entrant dans l'installation (1 ). La position du volet (9) est placée au moins sous la dépendance d'une mesure opérée par le capteur de détection (17) de particules.
Figure FR3062817A1_D0001
Figure FR3062817A1_D0002
i
Le domaine de la présente invention est celui des installations de conditionnement d’air équipant les véhicules, notamment automobiles. L’invention relève des modalités d’épuration d’un flux d’air circulant à l’intérieur d’une telle installation de conditionnement d’air.
Les installations de conditionnement d’air pour un véhicule sont organisées pour traiter l’air de l’habitacle du véhicule. Une telle installation procure notamment une ventilation de l’habitacle et/ou un traitement thermique d’au moins un flux d’air acheminé vers l’habitacle. A partir du chauffage et/ou du refroidissement du flux d’air, l’air ambiant de l’habitacle peut être porté à une température de consigne pour améliorer le confort des passagers.
L’installation comprend dans sa généralité au moins un groupe moto-ventilateur générateur de flux d’air circulant à travers divers conduits de l’installation. L’air circulant à travers les conduits est notamment de l’air extérieur provenant de l’extérieur du véhicule et/ou de l’air recyclé provenant de l’habitacle. Au moins un volet permet alors de réguler les quantités d’air extérieur et d’air recyclé dont sont issus les flux d’air circulant à travers les conduits de l’installation. Au moins un volet permet aussi de distribuer les flux d’air en cas de besoin vers un module de traitement thermique et/ou vers l’habitacle du véhicule.
Les flux d’air contiennent cependant des particules en suspension et/ou acheminent des odeurs indésirables provenant de l’air extérieur prélevé dans l’environnement extérieur du véhicule et/ou de l’air recyclé prélevé dans l’habitacle qui est aussi plus ou moins vicié.
H est donc courant d’équiper les installations de conditionnement d’air de dispositifs d’épuration d’air permettant de retirer au mieux les particules et/ou les odeurs contenus dans l’air de l’habitacle et/ou dans l’air extérieur. De tels dispositifs d’épuration comprennent notamment un ou plusieurs filtres à particules placés sur le trajet de l’un au moins des flux d’air en étant logés à l’intérieur des conduits qui les acheminent.
Cependant, les filtres à particules se colmatent à l’usage avec pour effet de perdre leur efficacité et de faire obstacle à la circulation de l’air à leur travers, ce qui induit des pertes de charge significatives dans l’installation. Pour préserver la santé des passagers du véhicule, il est courant de remplacer régulièrement les filtres à particules selon une période estimée de durée de vie prédéfinie.
Les passagers d’un véhicule doivent être au mieux préservés d’une pollution de l’air recyclé contenu dans l’habitacle et/ou de l’air extérieur prélevé dans l’environnement extérieur du véhicule et admis à l’intérieur de l’installation. Pour évaluer la pollution de l’air, il est connu d’utiliser des capteurs de pollution aux gaz ou capteur de qualité de l’air, qui mesurent une concentration de gaz dans l’air. Dans le cas où le capteur de qualité de l’air détecte dans l’environnement extérieur au véhicule une pollution aux gaz supérieure à un seuil de pollution aux gaz prédéfini, l’installation de conditionnement d’air manœuvre au moins un volet interdisant une admission de l’air extérieur à l’intérieur de l’installation.
Par exemple selon le document EP1238838 (PARAGON), un capteur de qualité de l’air permet d’interdire l’admission d’air extérieur dans une installation de conditionnement d’air d’un véhicule en cas d’une pollution aux gaz significative de l’air extérieur environnant le véhicule.
Cependant, de tels capteurs de qualité de l’air se limitent à mesurer l’évolution d’une pollution gazeuse dans l’air. Dans le cas où la pollution de l’air aux gaz est importante mais néanmoins stable, le capteur de qualité de l’air ne mesure alors pas de changement important et ne protège donc pas les passagers du véhicule. La fiabilité des données fournies par le capteur de qualité de l’air est douteuse pour préserver les passagers d’une atteinte à leur santé. En outre, les gaz ne sont pas les seules sources de pollution de l’air pouvant affecter la santé des passagers.
H est donc utile de rechercher des solutions pour améliorer la qualité de l’air contenue dans l’habitacle d’un véhicule et/ou pour accroître la durée de vie d’un ou de plusieurs filtres à particules équipant l’installation de conditionnement d’air en les préservant le plus efficacement et/ou le plus longtemps possible d’un colmatage.
L’invention a pour objet une installation de conditionnement d’air pour un véhicule, notamment automobile, et un procédé de mise en œuvre d’une installation conforme à l’invention pour améliorer la qualité de l’air dans l’habitacle du véhicule.
Un but de l’invention est de préserver au mieux la santé des passagers du véhicule vis-à-vis d’une pollution de l’air qu’ils respirent.
Un autre but de l’invention est d’accroître la durée de vie d’un ou de plusieurs filtres à particules que comprend l’installation de conditionnement d’air.
Un autre but de l’invention est de proposer une installation de conditionnement d’air qui soit économiquement viable au regard des avantages procurés, notamment concernant la préservation de la santé des passagers du véhicule et/ou l’accroissement de la durée de vie du ou des filtres à particules équipant l’installation.
L’installation de conditionnement d’air pour un habitacle de véhicule conforme à l’invention comprend au moins un volet dont la position est régulée par un module de commande pour contrôler au moins une admission dans l’installation d’air extérieur provenant de l’extérieur de l’habitacle du véhicule. Le volet est notamment placé dans un conduit d’entrée d’air extérieur depuis l’extérieur du véhicule vers une bouche d’entrée d’air dans l’installation. Selon l’invention, l’installation comprend au moins un capteur de détection de particules dans l’air configuré pour mesurer, en valeur absolue, une pollution aux particules contenues dans l’air extérieur entrant dans l’installation. La position du volet est placée au moins sous la dépendance d’une mesure opérée par le capteur de détection de particules.
La mesure en valeur absolue de la pollution aux particules fournie par le capteur de détection de particules dans l’air permet de prendre en compte la pollution aux particules courante et effective de l’air extérieur entrant dans l’installation. La pollution aux particules de l’air extérieur est identifiée, en valeur absolue, à partir de la mesure fournie par le capteur de détection de particules dans l’air selon une quantité de particules et/ou selon un taux de concentration de particules contenues dans l’air extérieur.
Autrement dit, la pollution aux particules dans l’air extérieur est mesurée à un instant donné en valeur absolue. Pour évaluer la pollution aux particules dans l’air extérieur, il est notamment évité de prendre en compte des mesures antérieures audit instant donné de manière à fiabiliser la mesure de la pollution aux particules courante et effective de l’air extérieur entrant dans l’installation.
Plus spécifiquement, le capteur de détection de particules mesure en valeur absolue la teneur en particules contenue dans l’air extérieur, notamment au moins des particules fines d’une dimension de l’ordre du micromètre pouvant affecter la santé des passagers. La mesure en valeur absolue des particules contenues dans l’air permet de prendre en compte, pour chacune des mesures effectuées à des instants réitérés à fréquence donnée, la quantité réelle et effective des particules contenues dans l’air extérieur à un instant donné indépendamment de la quantité de particules identifiée lors d’une mesure précédente.
Une admission d’air extérieur dans l’installation peut ainsi être interdite à un instant donné en fonction de la quantité réelle et effective des particules contenues dans l’air extérieur à cet instant donné. L’envoi vers l’habitacle d’air susceptible de contenir de l’air extérieur excessivement pollué aux particules peut être interdit en provoquant une manœuvre du volet interdisant une admission d’air extérieur dans l’installation.
La notion de pollution aux particules excessive est notamment appréciée comme étant une pollution aux particules supérieure ou égale à un seuil de pollution aux particules. Autrement dit, une pollution aux particules excessive peut être identifiée par comparaison entre la pollution aux particules déterminée à partir de la mesure fournie par le capteur de détection de particules et un seuil de pollution aux particules. Une telle comparaison est notamment effectuée par une unité de calcul équipant l’installation et pouvant être par exemple intégrée au module de commande.
Ainsi selon une forme de réalisation, l’installation comprend une unité de calcul identifiant une position du volet au moins par comparaison entre la pollution aux particules déduite de la mesure fournie par le capteur de détection de particules et un seuil de pollution aux particules préalablement stocké dans une mémoire.
Le capteur de détection de particules dans l’air est notamment un capteur optique mesurant en valeur absolue la pollution en particules de l’air.
De préférence, le capteur de détection de particules est placé en amont d’au moins un filtre à particules, suivant le sens d’admission d’air extérieur dans l’installation.
Le filtre à particules est notamment dédié à la filtration de l’air extérieur dont la pollution aux particules est mesurée par le capteur de détection de particules. La prise en compte de la pollution aux particules en amont du filtre à particules permet d’accroître sa durée de vie en évitant sa traversée par de l’air extérieur présentant une pollution aux particules excessive.
Ainsi, le capteur de détection de particules est de préférence placé en amont du volet suivant le sens d’admission d’air extérieur dans l’installation.
La mesure de la pollution aux particules effectuée en amont du volet permet de contrôler une admission dans l’installation d’air extérieur pouvant présenter une pollution aux particules excessive. Il est notamment évité un mélange d’air envoyé vers l’habitacle entre de l’air recyclé provenant de l’habitacle et de l’air extérieur présentant une pollution aux particules excessive.
Le capteur de détection de particules est par exemple placé dans un conduit d’entrée d’air depuis l’extérieur du véhicule vers l’installation et/ou est placé à l’extérieur du véhicule à proximité d’un passage d’entrée d’air extérieur que comporte le conduit d’entrée d’air. Le filtre à particules est par exemple placé dans le conduit d’entrée d’air en amont du volet et en aval du capteur de détection de particules suivant le sens de circulation de l’air extérieur à l’intérieur du conduit d’entrée d’air.
Le capteur de détection de particules est notamment configuré pour mesurer des particules fines d’une dimension au moins égale à lOpm. De préférence, le capteur de détection de particules est configuré pour mesurer des particules fines d’une dimension au moins égale à 2,5pm.
Selon une forme de réalisation, le volet est un volet de régulation des quantités respectives d’air extérieur et d’un air recyclé en provenance de l’habitacle du véhicule.
Le volet est notamment disposé au confluent de deux conduits acheminant individuellement l’air extérieur et l’air recyclé. Ainsi, en cas d’une détection d’une pollution aux particules excessive de l’air extérieur, le volet peut être manœuvré en une position interdisant l’admission d’air extérieur dans l’installation et autorisant simultanément une délivrance vers l’habitacle seulement d’air recyclé.
Selon un autre aspect de l’invention, l’installation comprend avantageusement au moins un moyen de détermination d’une teneur en gaz dans l’air, dédié à la détermination d’une pollution gazeuse d’air recyclé présent dans l’habitacle. La régulation de la position du volet par le module de commande est placée au moins sous dépendance de la pollution gazeuse déterminée par le moyen de détermination d’une teneur en gaz dans l’air.
H est ainsi pris en compte par le module de commande une pollution gazeuse de l’air de l’habitacle pour réguler la position du volet. Le volet peut être placé par le module de commande dans une position autorisant une admission d’air extérieur pour diminuer une pollution gazeuse excessive de l’air de l’habitacle, de préférence mesurée à l’intérieur de l’habitacle.
Les passagers du véhicule sont ainsi protégés d’une pollution aux particules en provenance de l’extérieur du véhicule et/ou d’une pollution gazeuse de l’air recyclé potentiellement excessives de l’air qu’ils respirent dans l’habitacle. La régulation de la position du volet par le module de commande pour contrôler l’admission d’air extérieur dans l’installation prend ainsi en compte une combinaison de facteurs majeurs pour la santé des passagers, comprenant la pollution aux particules dans l’air extérieur identifiée en valeur absolue et la pollution gazeuse de l’air qu’ils respirent à l’intérieur de l’habitacle.
La teneur en gaz dans l’air de l’habitacle du véhicule est de préférence mesurée par au moins un capteur de qualité de l’air constituant au moins en partie le moyen de détermination d’une teneur en gaz dans l’air.
Le capteur de qualité de l’air mesure notamment la pollution gazeuse de l’air de l’habitacle au moins vis-à-vis d’une pollution au dioxyde de carbone. D’autres gaz oxydables et/ou réductibles peuvent aussi être pris en considération par le capteur de qualité de l’air pour évaluer la pollution gazeuse de l’air, par exemple le monoxyde de carbone, des oxydes d’azote et/ou des hydrocarbures ou d’autres composants imbrûlés du carburant du véhicule.
Plus particulièrement, l’unité de calcul est un organe d’identification d’une position du volet au moins en cas d’une pollution gazeuse excessive déterminée par l’unité de calcul par comparaison entre la pollution gazeuse déterminée par le moyen de détermination d’une teneur en gaz dans l’air et un seuil de pollution gazeuse préalablement stocké dans la mémoire.
La notion de pollution gazeuse excessive est appréciée comme étant une pollution gazeuse supérieure ou égale au seuil de pollution gazeuse. Autrement dit, une pollution gazeuse excessive peut être identifiée par comparaison par l’unité de calcul entre un seuil de pollution gazeuse et la pollution gazeuse identifiée et/ou mesurée par le moyen de détermination d’une teneur en gaz dans l’air, tel qu’un capteur de qualité de l’air placé dans l’habitacle et/ou sur le trajet de l’air recyclé en aval du volet suivant son sens de circulation dans l’installation.
Selon une forme de réalisation, le moyen de détermination d’une teneur en gaz dans l’air comprend au moins un capteur de qualité de l’air. Le moyen de détermination d’une teneur en gaz dans l’air peut aussi comprendre au moins un modèle de calcul exécutable par l’unité de calcul et prenant en compte au moins le nombre de passagers présents dans l’habitacle.
De préférence, le capteur de qualité de l’air est placé en aval du volet suivant le sens de circulation dans l’installation d’air recyclé provenant de l’habitacle du véhicule. Plus particulièrement suivant le sens de circulation dans l’installation de l’air recyclé, le capteur de qualité de l’air est notamment placé en aval d’une chambre de mélange entre l’air recyclé et l’air extérieur admis dans l’installation.
Le capteur de qualité de l’air est de préférence prévu pour être installé à l’intérieur de l’habitacle. Le capteur de qualité de l’air peut aussi être placé à l’intérieur d’un conduit de l’installation acheminant de l’air recyclé depuis l’habitacle vers la chambre de mélange.
L’invention a aussi pour objet un procédé de contrôle de la pollution de l’air contenu dans l’habitacle d’un véhicule équipé d’une installation de conditionnement d’air telle qu’elle vient d’être décrite. Le procédé de l’invention est notamment un procédé de contrôle de la position d’au moins un volet de l’installation qui régule au moins l’admission d’air extérieur dans l’installation.
Selon l’invention, la position du volet est régulée au moins en fonction d’une pollution aux particules mesurée en valeur absolue dans l’air extérieur admis dans l’installation.
La position du volet est ainsi régulée au moins en fonction de la pollution aux particules de l’air extérieur, qui est la source d’air circulant à travers l’installation qui présente le plus de risque de pollution aux particules pour les passagers du véhicule.
Plus particulièrement, un ordre de commande relatif à une manœuvre du volet en une position d’interdiction d’admission d’air extérieur dans l’installation est généré par le module de commande dans un cas où la mesure de pollution aux particules dépasse un seuil de pollution aux particules déterminé.
Une pollution aux particules excessive est par exemple identifiée par l’unité de calcul qui compare une concentration en particules dans l’air déterminée à partir de la mesure fournie par le capteur de détection de particules, et le seuil de pollution aux particules stocké dans une mémoire et relatif à une concentration en particules maximale autorisée.
Plus spécifiquement dans le cas où la concentration en particules dans l’air extérieur est supérieure ou égale au seuil de pollution aux particules, l’unité de calcul identifie une pollution aux particules excessive provoquant une manœuvre du volet par le module de commande en position d’interdiction d’admission d’air extérieur dans l’installation.
Dans le cas inverse où la concentration en particules dans l’air extérieur est inférieure au seuil de pollution aux particules, une manœuvre du volet par le module de commande est autorisée en position d’admission d’air extérieur dans l’installation, notamment en cas de réception d’une requête émise par l’installation pour gérer le confort de l’habitacle.
Selon une forme de réalisation, la position du volet est régulée par le module de commande au moins en fonction d’une pollution gazeuse déterminée par un moyen de détermination d’une teneur en gaz dans l’air identifiant une pollution gazeuse dans de l’air recyclé présent dans l’habitacle du véhicule.
Le moyen de détermination d’une teneur en gaz dans l’air détermine la pollution gazeuse de l’air contenu dans l’habitacle du véhicule, pour autoriser une admission d’air d’extérieur dans l’installation lorsque l’air recyclé respiré par les passagers à l’intérieur de l’habitacle est soumis à une pollution gazeuse excessive.
Plus spécifiquement, un ordre de commande relatif à une manœuvre du volet en position d’une admission d’air extérieur dans l’installation est notamment généré par le module de commande en cas de détection d’une pollution gazeuse excessive dans de l’air recyclé présent dans l’habitacle du véhicule.
Selon une forme de réalisation, une pollution gazeuse excessive de l’air recyclé est identifiée par l’unité de calcul par comparaison entre une concentration en gaz déterminée par le moyen de détermination d’une teneur en gaz dans l’air et un seuil de pollution gazeuse stocké dans une mémoire et relatif à une concentration gazeuse maximale autorisée.
Dans un cas où la concentration gazeuse dans l’air de l’habitacle est supérieure ou égale au seuil de pollution gazeuse, l’unité de calcul identifie une pollution gazeuse excessive provoquant une manœuvre du volet par le module de commande en position d’admission d’air extérieur dans l’installation. Dans un cas inverse où la concentration gazeuse dans l’air de l’habitacle est inférieure au seuil de pollution gazeuse, une quelconque manœuvre du volet par le module de commande est autorisée.
ίο
Un ordre de commande relatif à une manœuvre du volet généré par le module de commande sous dépendance de Γunité de calcul est notamment prioritaire au regard d’une quelconque autre requête de positionnement du volet générée par l’installation pour améliorer le confort thermique de l’habitacle.
Autrement dit, l’unité de calcul identifie une position du volet en fonction des données fournies par le capteur de détection de particules et/ou par le moyen de détermination d’une teneur en gaz dans l’air. La génération par le module de commande d’un ordre de commande d’une manœuvre du volet en une position identifiée par l’unité de calcul est prioritaire par rapport à toute autre requête de positionnement du volet générée par l’installation pour améliorer le confort thermique de l’habitacle.
H est compris qu’une telle requête exclue d’éventuels ordres prioritaires de commande générés par le module de commande, dont un critère de priorité qui leur est affecté est majeur par rapport à un critère de priorité affecté aux ordres de commande générés sous dépendance de l’unité de calcul. Autrement dit, la priorité de l’ordre de commande généré par le module de commande sous dépendance de l’unité de calcul peut être subordonnée à l’exécution d’un ordre de commande prioritaire dont le degré de priorité est répertorié plus important que la gestion de la pollution de l’air dans l’habitacle.
L’identification d’une position du volet par l’unité de calcul est notamment réalisée cycliquement à une fréquence donnée. Pour chacun des cycles, au moins le capteur de détection de particules effectue une mesure en valeur absolue de la pollution aux particules présentes dans l’air extérieur. De préférence pour chacun des cycles, au moins le moyen de détermination d’une teneur en gaz dans l’air détermine une pollution gazeuse dans l’air de l’habitacle ou autrement dit dans l’air recyclé contenu ou provenant de l’habitacle.
Plus particulièrement, le procédé comprend au moins un cycle d’opérations répétées périodiquement et comprenant au moins les étapes suivantes :
-) une première étape de collecte de données par Γ unité de calcul, comprenant une acquisition par l’unité de calcul au moins d’une donnée de pollution aux particules mesurée en valeur absolue dans l’air extérieur admis dans l’installation par le capteur de détection de particules,
-) une deuxième étape de calcul, comprenant au moins une identification par l’unité de calcul d’une pollution aux particules excessive de l’air extérieur, par comparaison entre la donnée de pollution aux particules et un seuil de pollution aux particules,
-) une troisième étape d’identification par l’unité de calcul de la position du volet, dont une position d’interdiction d’une admission d’air extérieur dans l’installation en cas de pollution aux particules excessive de l’air extérieur préalablement identifiée par l’unité de calcul.
Selon une forme de réalisation,
-) la première étape comprend une acquisition par l’unité de calcul d’une donnée de pollution gazeuse fournie par le moyen de détermination d’une teneur en gaz dans l’air déterminant une pollution gazeuse dans l’air de l’habitacle,
-) la deuxième étape comprend une identification par l’unité de calcul d’une pollution gazeuse excessive d’air recyclé dans l’habitacle, par comparaison entre la donnée de pollution gazeuse et un seuil de pollution gazeuse,
-) la troisième étape est une identification de la position du volet, dont une position d’autorisation d’une admission d’air extérieur dans l’installation en cas de pollution gazeuse excessive d’air recyclé dans l’habitacle préalablement identifiée par l’unité de calcul.
Une manœuvre du volet conforme à une position du volet identifiée par l’unité de calcul en cas de pollution gazeuse excessive d’air recyclé dans l’habitacle est prioritaire sur une manœuvre du volet conforme à une position du volet identifiée par l’unité de calcul en cas de pollution aux particules excessive de l’air extérieur.
D’autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description donnée ci-après à titre indicatif et pour exemple, en relation avec les figures des planches annexées dans lesquelles :
- la figure 1 est une illustration schématique d’une installation de conditionnement d’air pour un véhicule automobile selon un exemple de réalisation de l’invention,
- la figure 2 est un schéma illustrant un procédé selon l’invention de mise en œuvre d’une installation de conditionnement d’air pour un véhicule automobile, telle que celle représentée pour exemple sur la figure 1,
- les figures 3 à 6 sont des illustrations de différents modes de régulation de la circulation d’un ou de plusieurs flux d’air dans rinstallation de conditionnement d’air représentée sur la figure 1, conformément à une mise en œuvre d’un procédé relevant de l’invention illustré sur la figure 2.
H faut tout d’abord noter que les figures exposent l’invention de manière détaillée pour mettre en œuvre l’invention, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l’invention le cas échéant.
Sur la figure 1 et les figures 3 à 6, une installation 1 de conditionnement d’air est organisée pour équiper un véhicule, notamment un véhicule automobile. L’installation 1 de conditionnement d’air est une installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation permettant notamment d’améliorer le confort de l’habitacle 5 du véhicule. L’installation 1 de conditionnement d’air est plus spécifiquement organisée pour préserver la santé des passagers vis-à-vis d’une pollution excessive de l’air F2 qu’ils respirent dans l’habitacle 5.
L’installation 1 de conditionnement d’air comprend classiquement un boîtier 2 muni d’au moins une première bouche d’entrée 3a pour l’admission dans l’installation 1 d’air extérieur Fl provenant de l’environnement extérieur du véhicule. L’air extérieur Fl est prélevé depuis l’extérieur du véhicule à travers un passage 8 que comporte un premier conduit 8a d’entrée d’air extérieur acheminant l’air extérieur Fl vers la première bouche d’entrée 3a.
Fe boîtier 2 est aussi muni d’au moins une bouche de sortie 4 pour l’évacuation hors du boîtier 2 d’air à distribuer F3 vers l’habitacle 5 pour améliorer son confort. F’air à distribuer F3 circule à travers l’installation pour son éventuel traitement par un appareillage 11 de traitement thermique que comprend l’installation, puis circule à travers un deuxième conduit 8b pour sa distribution vers l’habitacle 5 à travers la bouche de sortie 4. F’appareillage 11 de traitement thermique comprend notamment un évaporateur lia et/ou un échangeur de chaleur 11b. F’échangeur de chaleur 11b comprend notamment un radiateur 12a à circulation de fluide et/ou un module 12b de cellules à coefficient de température positif. Un volet 12c permet de réguler la quantité d’air à distribuer F3 circulant à travers l’échangeur de chaleur 1 lb pour son échauffement.
Le boîtier 2 est encore muni d’au moins une deuxième bouche d’entrée 3b que comporte un troisième conduit 8c pour l’admission dans l’installation 1 d’air recyclé L2 provenant de l’habitacle 5. L’air extérieur Ll et l’air recyclé L2 circulent dans l’installation 1 vers une chambre de mélange 10 qu’elle comprend. Des quantités respectives d’air extérieur Ll et/ou d’air recyclé L2 sont mélangées à l’intérieur de la chambre de mélange
10. L’air à distribuer L3 envoyé vers l’appareillage 11 de traitement thermique est ainsi issu de l’air extérieur Ll et/ou de l’air recyclé L2 acheminés vers la chambre de mélange 10.
Plus particulièrement sur l’exemple illustré, le premier conduit 8a et le troisième conduit 8c convergent vers la chambre de mélange 10. Un volet 9 est placé au point de convergence entre le premier conduit 8a et le troisième conduit 8b. Une manœuvre du volet 9 permet de réguler l’admission dans la chambre de mélange 10 de l’air extérieur Ll et/ou de l’air recyclé L2 en quantités d’air respectives composant l’air à distribuer L3 vers l’habitacle 5.
L’air à distribuer L3 est alors acheminé vers l’appareillage 11 de traitement thermique pour son éventuel traitement thermique préalablement à son envoi vers l’habitacle 5.
La chambre de mélange 10 loge un groupe moto-ventilateur 6 pour provoquer l’admission dans l’installation 1 de l’air extérieur Ll et/ou de l’air recyclé L2, et pour provoquer l’entraînement de l’air à distribuer L3 depuis la chambre de mélange 10 vers l’habitacle 5, via l’appareillage 11 de traitement thermique. Plus particulièrement, une activation du groupe moto-ventilateur 6 provoque l’entraînement de l’air extérieur Ll à travers le premier conduit 8a et/ou de l’air recyclé F2 à travers le troisième conduit 8c pour leur admission dans la chambre de mélange 10.
Un ou plusieurs filtres à particules peuvent être disposés à l’intérieur de l’un au moins des conduits 8a, 8b, 8c à travers lequel circule l’air acheminé par l’installation 1 vers l’habitacle 5. Au moins un filtre à particules 7 est disposé dans le premier conduit 8a pour filtrer l’air extérieur Fl préalablement à son admission dans l’installation 1 à travers la première bouche d’entrée 3a. Le filtre à particules 7 est placé en amont du volet 9 suivant le sens de circulation de l’air extérieur Fl à l’intérieur du premier conduit 8a.
La manœuvre du volet 9 est placée sous la dépendance d’un module de commande
13. Le module de commande 13 est générateur d’ordres de commande 14 provoquant une manœuvre du volet 9 en diverses positions de régulation des quantités d’air extérieur Fl et/ou d’air recyclé F2 admises dans la chambre de mélange 10. Le volet 9 est de préférence motorisé pour provoquer sa manœuvre conformément aux ordres de commande 14 transmis par le module de commande 13.
Le module de commande 13 génère les ordres de commande 14 au moins selon des requêtes 15 de contrôle du fonctionnement de l’installation 1 pour notamment améliorer le confort thermique de l’habitacle 5. De telles requêtes 15 étant notamment émises par l’installation 1 sous contrôle des passagers du véhicule souhaitant modifier le confort thermique de l’habitacle 5.
Le volet 9 peut être manœuvré en position de fermeture de la première bouche d’entrée 3a interdisant une admission d’air extérieur Fl dans l’installation 1. Le volet 9 peut aussi être manœuvré en position de fermeture d’une bouche d’admission 3c de l’air recyclé F2 dans la chambre de mélange 10 interdisant une admission d’air recyclé F2 dans la chambre de mélange 10. Le volet 9 peut encore être manœuvré en au moins une position intermédiaire pour réguler sélectivement des quantités d’air extérieur Fl et d’air recyclé F2 admises dans la chambre de mélange 10.
L’exemple particulier de l’architecture de l’installation 1 de conditionnement d’air qui vient d’être décrit est donné à titre illustratif pour présenter le contexte de l’invention. Autrement dit, l’exemple particulier de l’architecture de l’installation 1 de conditionnement d’air qui vient d’être décrit de manière détaillée n’est pas restrictif en tout ou partie quant à la portée de l’invention.
Dans ce contexte sur les figures 1 à 6, l’installation 1 de conditionnement d’air comprend une unité de calcul 16, de préférence intégrée au module de commande 13.
L’installation 1 comprend aussi un capteur de détection 17 de particules dans l’air et un moyen de détermination 18 d’une teneur en gaz dans l’air, tel qu’un capteur de qualité de l’air par exemple.
Le capteur de détection 17 de particules dans l’air est configuré pour mesurer séquentiellement, en valeur absolue, une pollution aux particules contenues dans l’air extérieur Fl. Le capteur de détection 17 est notamment placé sur le trajet parcouru par l’air extérieur Fl à l’intérieur du premier conduit 8a préalablement à son admission dans Γinstallation 1 à travers la première bouche d’entrée 3. Le capteur de détection 17 transmet séquentiellement à Γ unité de calcul 16 une donnée de pollution aux particules 19 relative à une pollution aux particules de l’air extérieur Fl.
Le moyen de détermination 18 d’une teneur en gaz dans l’air est configuré pour mesurer une pollution gazeuse de l’air recyclé F2 présent dans l’habitacle 5. Le moyen de détermination 18 est par exemple constitué au moins d’un capteur de qualité de l’air placé à l’intérieur de l’habitacle 5 ou sur le trajet parcouru par l’air recyclé F2 préalablement à son admission dans la chambre de mélange 10. Le moyen de détermination 18 transmet séquentiellement à l’unité de calcul 16 une donnée de pollution gazeuse 20 relative à une pollution gazeuse de l’air recyclé Fl.
Sur l’exemple illustré sur la figure 1 et les figures 2 à 6, le capteur de détection 17 est avantageusement placé en amont du filtre à particules 7, lui-même placé en amont du volet 9 suivant le sens d’admission de l’air extérieur Fl à rintérieur de l'installation 1 à travers la première bouche d’entrée 3a. Le moyen de détermination 18 est de préférence placé à rintérieur de l’habitacle 5.
Sur la figure 2 plus particulièrement, la donnée de pollution aux particules 19 est traitée par Γunité de calcul 16 qui effectue une comparaison entre la donnée de pollution aux particules 19 et un seuil de pollution aux particules 21 stocké dans une mémoire 28. Le seuil de pollution aux particules 21 est prédéfini selon une pollution aux particules maximale acceptée dans l’air extérieur Fl.
Dans le cas Cl où la valeur absolue de la donnée de pollution aux particules 19 est inférieure au seuil de pollution aux particules 21, l’unité de calcul 16 réitère une comparaison entre la donnée de pollution aux particules 19 et le seuil de pollution aux particules 21.
Dans le cas C2 où la valeur absolue de la donnée de pollution aux particules 19 est supérieure ou égale au seuil de pollution aux particules 21, l’unité de calcul 16 identifie une pollution aux particules excessive 22 de l’air extérieur Fl. L’unité de calcul 16 détermine alors une première position 23 du volet 9 relative à une interdiction d’admission d’air extérieur Fl dans l’installation 1 à travers la bouche d’entrée 3. La première position 23 du volet 9 est alors transmise au module de commande 13 qui génère alors un premier ordre de commande 24a provoquant une manœuvre du volet 9 en position de fermeture de la première bouche d’entrée 3a, tel qu’illustré sur la figure 3.
La donnée de pollution gazeuse 20 est traitée par l’unité de calcul 16 qui effectue une comparaison entre la donnée de pollution gazeuse 20 et un seuil de pollution gazeuse 25 stocké dans une mémoire 29. Le seuil de pollution gazeuse 25 est prédéfini selon une pollution gazeuse maximale acceptée dans l’air recyclé F2.
Dans le cas C3 où la valeur de la donnée de pollution gazeuse 20 est inférieure au seuil de pollution gazeuse 25, l’unité de calcul 16 réitère une comparaison entre la donnée de pollution gazeuse 20 et le seuil de pollution gazeuse 25.
Dans le cas C4 où la valeur de la donnée de pollution gazeuse 20 est supérieure ou égale au seuil de pollution gazeuse 25, l’unité de calcul 16 identifie une pollution gazeuse excessive 26 de l’air recyclé F2. L’unité de calcul 16 détermine alors une deuxième position 27 du volet 9 relative à une autorisation d’admission d’air extérieur Fl dans la chambre de mélange 10 à travers la bouche d’admission 3c. La deuxième position 27 du volet 9 est alors transmise au module de commande 13 qui génère un deuxième ordre de commande 24b provoquant une manœuvre du volet 9 en position d’ouverture de la première bouche d’entrée 3a, tel qu’illustré sur la figure 5.
Une pollution aux particules excessive 22 de l’air extérieur Fl et une pollution gazeuse excessive 26 dans l’air recyclé F2 peuvent être simultanément identifiées par l’unité de calcul 16. Dans ce cas, le module de commande 13 traite prioritairement la deuxième position 27 du volet 9 pour générer un ordre de commande 24b autorisant une admission d’air extérieur Fl dans Γinstallation, tel qu’illustré sur la figure 4.
En l’absence d’une détection par l’unité de calcul 16 d’une pollution aux particules excessive 22 dans l’air extérieur Fl et d’une pollution gazeuse excessive 26 dans l’air recyclé F2, le module de commande 13 génère des ordres de commandes 14 selon les requêtes 15 de contrôle du fonctionnement de l’installation 1, tel qu’illustré pour exemples sur la figure 5 et sur la figure 6.
Plus particulièrement sur la figure 5, une requête 15 est relative à une ventilation de l’habitacle 5 par de l’air extérieur Fl. Le module de commande 13 génère alors un ordre de commande 14 pour manœuvrer le volet 9 en position de fermeture de la bouche d’admission 3c de l’air recyclé F2 dans la chambre de mélange 10. L’air extérieur Fl est alors seulement admis dans la chambre de mélange 10 pour ventiler l’habitacle.
Plus particulièrement encore sur la figure 6, une requête 15 est relative à un recyclage partiel de l’air recyclé F2 pour améliorer le confort en température de l’habitacle 5 et/ou pour sa ventilation. Le module de commande 13 génère alors un ordre de
0 commande 14 pour manœuvrer le volet 9 en position intermédiaire autorisant une admission dans la chambre de mélange 10 de l’air recyclé F2 provenant de l’habitacle 5. Un mélange entre de l’air extérieur Fl et de l’air recyclé F2 est alors opéré dans la chambre de mélange 10, et l’air à distribuer F3 issu de ce mélange peut être traité par l’appareillage 11 de traitement thermique préalablement à son renvoi vers l’habitacle 5.

Claims (19)

  1. REVENDICATIONS
    1. Installation (1) de conditionnement d’air pour un habitacle (5) de véhicule comprenant au moins un volet (9) dont la position est régulée par un module de commande (13) pour contrôler au moins une admission dans l’installation (1) d’air extérieur (Fl) provenant de l’extérieur de l’habitacle (5) du véhicule, caractérisé en ce que l’installation (1) comprend au moins un capteur de détection (17) de particules dans l’air configuré pour mesurer, en valeur absolue, une pollution aux particules (19) contenues dans l’air extérieur (Fl) entrant dans l’installation (1) et en ce que la position du volet (9) est placée au moins sous la dépendance d’une mesure opérée par le capteur de détection (17) de particules.
  2. 2. Installation (1) selon la revendication 1, dans laquelle l’installation (1) comprend une unité de calcul (16) identifiant une position du volet (9) au moins par comparaison entre la pollution aux particules (19) déduite de la mesure fournie par le capteur de détection de particules et un seuil de pollution aux particules (21) préalablement stocké dans une mémoire (28).
  3. 3. Installation (1) selon l’une quelconque des revendications 1 et 2, dans laquelle le capteur de détection (17) de particules est un capteur optique mesurant en valeur absolue la pollution en particules de l’air.
  4. 4. Installation (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle le capteur de détection (17) de particules est placé en amont d’au moins un filtre à particules (7), suivant le sens d’admission d’air extérieur (Fl) dans l’installation (1).
  5. 5. Installation (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle le capteur de détection (17) de particules est placé en amont du volet (9) suivant le sens d’admission d’air extérieur (Fl) dans l’installation.
  6. 6. Installation (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle le volet (9) est un volet de régulation des quantités respectives d’air extérieur (Fl) et d’un air recyclé (F2) en provenance de l’habitacle (5) du véhicule.
  7. 7. Installation (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle l’installation (1) comprend au moins un moyen de détermination (18) d’une teneur en gaz dans l’air, dédié à la détermination d’une pollution gazeuse (20) d’air recyclé (F2) présent dans l’habitacle (5), la régulation de la position du volet (9) par le module de commande (13) étant placée au moins sous dépendance de la pollution gazeuse (20) déterminée par le moyen de détermination (18) d’une teneur en gaz dans l’air.
  8. 8. Installation (1) selon la revendication 7, dans laquelle l’unité de calcul (16) est un organe d’identification d’une position du volet (9) au moins en cas d’une pollution gazeuse excessive déterminée par l’unité de calcul (16) par comparaison entre la pollution gazeuse (20) déterminée par le moyen de détermination (18) d’une teneur en gaz dans l’air et un seuil de pollution gazeuse (25) préalablement stocké dans une mémoire (29).
  9. 9. Installation (1) selon l’une quelconque des revendications 7 et 8, dans laquelle le moyen de détermination (18) d’une teneur en gaz dans l’air comprend au moins un capteur de qualité de l’air.
  10. 10. Installation (1) selon l’une quelconque des revendications 7 à 9, dans laquelle le moyen de détermination (18) d’une teneur en gaz dans l’air comprend au moins un modèle de calcul exécutable par l’unité de calcul (16) et prenant en compte au moins le nombre de passagers présents dans l’habitacle (5).
  11. 11. Installation (1) selon la revendication 9, dans laquelle le capteur de qualité de l’air est placé en aval du volet (9) suivant le sens de circulation dans l’installation d’air recyclé (F2) provenant de l’habitacle (5) du véhicule.
  12. 12. Installation (1) selon la revendication 11, dans laquelle suivant le sens de circulation dans l’installation d’air recyclé (F2), le capteur de qualité de l’air est placé en aval d’une chambre de mélange (10) entre l’air recyclé (F2) et l’air extérieur (Fl) admis dans l’installation (1).
  13. 13. Procédé de contrôle de la pollution de l’air contenu dans l’habitacle (5) d’un véhicule équipé d’une installation (1) de conditionnement d’air, le procédé contrôlant la position d’au moins un volet (9) de l’installation (1) qui régule au moins l’admission d’air extérieur (Fl) dans l’installation (1), caractérisé en ce que la position du volet (9) est régulée au moins en fonction d’une pollution aux particules (19) mesurée en valeur absolue dans l’air extérieur (Fl) admis dans l’installation (1).
  14. 14. Procédé selon la revendication 13, selon lequel un ordre de commande (24a) relatif à une manœuvre du volet (9) en une position d’interdiction d’admission d’air extérieur (Fl) dans l’installation (1) est généré par un module de commande (13) dans un cas (C2) où la mesure de la pollution aux particules (19) dépasse un seuil de pollution aux particules (21) déterminé.
  15. 15. Procédé selon la revendication 14, selon lequel la position du volet (9) est régulée par le module de commande (13) au moins en fonction d’une pollution gazeuse (20) déterminée par un moyen de détermination (18) d’une teneur en gaz dans l’air identifiant une pollution gazeuse (20) dans de l’air recyclé (F2) présent dans l’habitacle (5) du véhicule.
  16. 16. Procédé selon la revendication 15, selon lequel un ordre de commande (24b) relatif à une manœuvre du volet (9) en position d’une admission d’air extérieur (Fl) dans l’installation (1) est généré par le module de commande (13) en cas (C4) de détection d’une pollution gazeuse excessive (26) dans de l’air recyclé (F2) présent dans l’habitacle (5) du véhicule.
  17. 17. Procédé selon la revendication 16, selon lequel une pollution gazeuse excessive (26) de l’air recyclé (F2) est identifiée par une unité de calcul (16) par comparaison entre une concentration en gaz déterminée par le moyen de détermination (18) d’une teneur en gaz dans l’air et un seuil de pollution gazeuse (25) stocké dans une mémoire (29) et relatif à une concentration gazeuse maximale autorisée.
  18. 18. Procédé selon la revendication 17, dans lequel un ordre de commande (24a, 24b) relatif à une manœuvre du volet (9) généré par le module de commande (13) sous dépendance de l’unité de calcul (16) est prioritaire au regard d’une quelconque autre requête (15) de positionnement du volet (9) générée par l’installation (1) pour améliorer le confort thermique de l’habitacle (5).
  19. 19. Procédé selon l’une quelconque des revendications 17 à 18, dans lequel l’identification d’une position du volet (9) par l’unité de calcul (16) est réalisée
    5 cycliquement à une fréquence donnée.
    1/3 figure 1
    2/3 _Q
    CO figure 3 st? J figure 4
    3/3 figure 5 8? -------- figure 6
    N° d'enregistrement national
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