FR3070721A1 - Ensemble d’un circuit de refroidissement pour un moteur thermique avec boucle d’aerotherme - Google Patents

Ensemble d’un circuit de refroidissement pour un moteur thermique avec boucle d’aerotherme Download PDF

Info

Publication number
FR3070721A1
FR3070721A1 FR1758267A FR1758267A FR3070721A1 FR 3070721 A1 FR3070721 A1 FR 3070721A1 FR 1758267 A FR1758267 A FR 1758267A FR 1758267 A FR1758267 A FR 1758267A FR 3070721 A1 FR3070721 A1 FR 3070721A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
outlet
fluid
inlet
air heater
control valve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR1758267A
Other languages
English (en)
Other versions
FR3070721B1 (fr
Inventor
Kiwan Nossin
Florian Boucard
Jean Pierre Julien
Vincent Vanharen
Christophe Beuque
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PSA Automobiles SA
Original Assignee
PSA Automobiles SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by PSA Automobiles SA filed Critical PSA Automobiles SA
Priority to FR1758267A priority Critical patent/FR3070721B1/fr
Publication of FR3070721A1 publication Critical patent/FR3070721A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR3070721B1 publication Critical patent/FR3070721B1/fr
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P3/00Liquid cooling
    • F01P3/20Cooling circuits not specific to a single part of engine or machine
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00314Arrangements permitting a rapid heating of the heating liquid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • B60H1/2203Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from burners
    • B60H1/2209Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from burners arrangements of burners for heating an intermediate liquid
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • B60H1/2215Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from electric heaters
    • B60H1/2221Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from electric heaters arrangements of electric heaters for heating an intermediate liquid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P11/00Component parts, details, or accessories not provided for in, or of interest apart from, groups F01P1/00 - F01P9/00
    • F01P11/14Indicating devices; Other safety devices
    • F01P11/20Indicating devices; Other safety devices concerning atmospheric freezing conditions, e.g. automatically draining or heating during frosty weather
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60HARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • B60H2001/2228Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant controlling the operation of heaters
    • B60H2001/2237Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant controlling the operation of heaters supplementary heating, e.g. during stop and go of a vehicle
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2060/00Cooling circuits using auxiliaries
    • F01P2060/08Cabin heater
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2060/00Cooling circuits using auxiliaries
    • F01P2060/18Heater
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01PCOOLING OF MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; COOLING OF INTERNAL-COMBUSTION ENGINES
    • F01P2070/00Details
    • F01P2070/04Details using electrical heating elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Atmospheric Sciences (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

L'invention concerne un ensemble d'un circuit de refroidissement par circulation de fluide et d'un groupe motopropulseur d'un véhicule automobile comprenant un moteur (14) thermique, un aérotherme (3) pour la climatisation d'un habitacle, une vanne de régulation (15) étant insérée dans des premières conduites d'entrée (30) et de sortie (31) et adoptant une première position ouverte autorisant la communication fluidique entre les portions amont (30a, 31) et aval (30, 31a) respectivement de la première conduite d'entrée (30) et de la première conduite de sortie (31) et une deuxième position dite fermée empêchant ladite communication fluidique. La vanne de régulation (15) est une vanne passive comportant un thermostat double effet piloté comprenant, d'une part, des moyens de commande sensibles à une température du fluide et, d'autre part, des moyens de réception d'une impulsion électrique de commande déclenchée par un calculateur pour la commande du thermostat.

Description

ENSEMBLE D’UN CIRCUIT DE REFROIDISSEMENT POUR UN MOTEUR THERMIQUE AVEC BOUCLE D’AEROTHERME [0001] La présente invention concerne un ensemble d’un circuit de fluide de refroidissement pour un moteur thermique avec boucle de fluide pour un aérotherme. Un tel ensemble est particulièrement adapté à un véhicule automobile hybride sans que cela soit limitatif.
[0002] En se référant à la figure 1, cette figure illustre essentiellement un ensemble moteur selon l’état de la technique comprenant un moteur thermique 14 et un circuit de refroidissement. L’ensemble moteur illustré, notamment son circuit de refroidissement, n’est pas limitatif dans le cadre de la présente invention.
[0003] A la figure 1, le circuit de refroidissement d’un moteur 14 thermique de véhicule automobile comprend un boîtier 1 de sortie d’un fluide de refroidissement, fréquemment appelée boîtier de sortie d’eau ou BSE, le fluide de refroidissement étant essentiellement à base d’eau, un tel boîtier de sortie étant ci-après dénommé boîtier.
[0004] Le circuit de refroidissement comprend un aérotherme 3 avec des premières conduites d’entrée et de sortie de l’aérotherme 30, 31 pour le chauffage d’un habitacle. La première conduite d’entrée 30 part du boîtier 1 et la première conduite de sortie 31 débouche dans une deuxième conduite de sortie 40 partant du boîtier 1 vers le moteur 14.
[0005] Le circuit de refroidissement comprend aussi un radiateur 2 pour le dégagement des calories contenues dans le fluide de refroidissement. Dans une boucle du circuit reliant le boîtier 1 au radiateur 2 dans les deux sens, une troisième conduite de sortie 21 de fluide du boîtier 1 partant d’une première sortie du boîtier 1 relie le boîtier 1 au radiateur 2 et une troisième conduite d’entrée 20 de fluide dans le boîtier 1 rentrant par une première entrée du boîtier 1 relie le radiateur 2 au boîtier 1.
[0006] Le fluide de refroidissement quittant le boîtier 1 par la troisième conduite de sortie 21 est chaud mais perd des calories dans le radiateur 2 avant d’être réacheminé par la troisième conduite d’entrée 20 de fluide dans le boîtier 1 à une température plus basse. De plus, le radiateur 2 peut présenter une conduite supplémentaire de sortie de fluide du radiateur 2 le reliant au moteur 14 par une boîte de dégazage 5.
[0007] De manière classique, une pompe principale 4 fait circuler le fluide de refroidissement dans le moteur 14. La pompe 4 est raccordée, d’une part, à la conduite de sortie du radiateur 2 via la boîte de dégazage 5 et, d’autre part, à une extrémité de sortie d’une deuxième conduite de sortie 40 de fluide du boîtier 1. La conduite de sortie via la boîte de dégazage 5 renvoie vers le moteur du fluide de refroidissement.
[0008] La pompe 4 présente donc une entrée qui communique avec la deuxième conduite de sortie 40 et une sortie qui communique avec une portion du circuit de refroidissement interne au moteur 14. La pompe 4 de refroidissement du moteur 14 peut être une pompe entraînée mécaniquement par le moteur 14 ou en alternative une pompe électrique.
[0009] En retour de circulation du fluide vers le boîtier 1, le fluide de refroidissement débouche en sortie du moteur dans au moins une deuxième entrée de fluide dans le boîtier 1 pour alimenter ce boîtier 1 en fluide de refroidissement chaud ayant traversé le moteur 14 pour le refroidir.
[0010] Ainsi, en plus des premières entrée et sortie, le boîtier 1 comprend une deuxième sortie destinée à être raccordée à une deuxième conduite de sortie 40 de fluide du circuit de refroidissement débouchant en passant par la pompe 4 dans une portion d’entrée du circuit interne au moteur 14 ainsi qu’au moins une deuxième entrée destinée à la relier à une portion de sortie du circuit interne au moteur 14 pour le retour du fluide dans le boîtier 1.
[0011] Le boîtier 1 peut comprendre deux compartiments 9, 10 communicants l’un avec l’autre par au moins un passage. Le premier compartiment 9 porte une entrée le reliant à la portion du circuit de refroidissement interne au moteur 14 en sortie du moteur 14 et deux sorties avec une sortie le reliant à la troisième conduite de sortie 21 du boîtier 1. Le second compartiment 10 porte une entrée le reliant à la troisième conduite d’entrée 20 et une sortie du boîtier 1 le reliant à la deuxième conduite de sortie 40.
[0012] Une vanne thermostatique 13 peut obturer ou ouvrir au moins partiellement la sortie reliant le premier compartiment 9 à la troisième conduite de sortie 21 et un clapet de pression peut être disposé au voisinage de la sortie reliant le second compartiment 10 à la deuxième conduite de sortie 40. La vanne thermostatique 13 peut être une vanne thermostatique pilotée. D’autres thermostats pilotés peuvent aussi être intégrés dans le circuit.
[0013] Sans que cela soit limitatif, une portion en dérivation du moteur 14 peut alimenter en fluide une ou des boucles de refroidissement 81, servant par exemple au refroidissement d’une ligne de recirculation des gaz d’échappement à l’admission ou ligne RGE par un échangeur de chaleur 7 de ligne RGE et, le cas échéant, le même échangeur ou un échangeur de chaleur pour une vanne de ligne RGE ou un échangeur de chaleur pour un turbocompresseur 8.
[0014] Le boîtier 1 peut ainsi comprendre une entrée, avantageusement dans son deuxième compartiment 10, pour la boucle de refroidissement 81 d'accessoire comprenant éventuellement une pompe auxiliaire. L’échangeur ou les échangeurs de chaleur peuvent être dédiés respectivement à un accessoire quelconque en périphérie du moteur 14 et donc pas forcément en rapport direct avec le moteur 14.
[0015] La pompe auxiliaire, quand présente, est avantageusement une pompe électrique et sert à créer une circulation de fluide de refroidissement dans la boucle 81, la circulation dans cette boucle 81 n’étant pas directement régulée par la pompe 4 en formant une boucle indépendante du reste du circuit de refroidissement.
[0016] Il est aussi prévu une boucle pour un échangeur de chaleur de boîte de vitesses 6, boîte qui peut être automatique en étant aussi connue sous l’acronyme de BVA. Typiquement, cette boucle comprend un conduit auxiliaire d’entrée 11 piqué sur la troisième conduite d’entrée 20 de fluide dans le boîtier 1 en provenance du radiateur 2 et un conduit auxiliaire de sortie 12 débouchant dans la troisième conduite d’entrée 20 de fluide dans le boîtier 1.
[0017] Il peut donc être reconnu un premier circuit caloporteur dit circuit haute température permettant de refroidir, à l'aide d'un échangeur air/fluide qu’est le radiateur 2, au moyen d'un liquide caloporteur qui est un mélange d’eau et de glycol, un moteur thermique 14 et un moteur électrique tournant intégré au sein d'une boîte de vitesses par un échangeur de chaleur 6. Ce circuit peut être couplé à une boucle d’aérotherme qui permet d'apporter des calories à l'habitacle du véhicule automobile pour le confort de ses occupants à l'aide de l’aérotherme 3 et d'une résistance électrique à très haute puissance, voire d'une chaudière supplémentaire en option pour les pays de grand froid.
[0018] Le document FR-A-3 038 657 décrit un ensemble d’un circuit de refroidissement et d’un groupe motopropulseur tel qu’illustré à la figure 1 avec un circuit de refroidissement pour le moteur thermique avec une deuxième conduite de sortie et un circuit aérotherme avec des premières conduites d’entrée et de sortie. Dans cet ensemble, une vanne de régulation est insérée dans les premières conduites d’entrée et de sortie en séparant chaque première conduite d’entrée et de sortie en des portions amont et aval.
[0019] La vanne de régulation adopte une première position ouverte autorisant la communication fluidique entre les portions amont et aval prises par rapport à la vanne de régulation respectivement de la première conduite d’entrée et de la première conduite de sortie et une deuxième position dite fermée empêchant ladite communication fluidique. La vanne de régulation adopte une deuxième position dite fermée empêchant la communication fluidique précédemment décrite.
[0020] La vanne de régulation décrite dans ce document comprend un thermostat double effet qui est toujours irrigué par un flux de fluide de refroidissement provenant du moteur thermique, lorsque le moteur thermique est activé, que la circulation soit en boucle longue ou en boucle courte. De ce fait, le thermostat s'ouvre en fonction de la température de liquide de refroidissement provenant du moteur. Le pilotage de l’ouverture du thermostat s’effectue par la température de fluide de refroidissement du moteur thermique, uniquement si le moteur thermique tourne.
[0021] Le défaut induit par cette ouverture par contact fluidique est que l’on ne peut pas commander l’ouverture de ce thermostat, sans attendre la montée en température du fluide de refroidissement du moteur thermique, le moteur thermique devant être activé. Il n’est pas non plus possible de fermer la vanne de régulation pour des températures élevées, notamment supérieures à environ 80 °C.
[0022] Par conséquent, le problème à la base de l’invention est, pour un circuit de refroidissement d’un moteur thermique d’un véhicule automobile comportant un circuit de refroidissement du moteur thermique et une boucle d’aérotherme couplée avec le circuit de refroidissement du moteur par une vanne de régulation de faire fonctionner la vanne de régulation entre circuit du moteur thermique et boucle d’aérotherme pour pouvoir faire communiquer fluidiquement ou isoler le circuit et la boucle en indépendance de la température du fluide de refroidissement circulant dans le circuit de refroidissement.
[0023] Pour atteindre cet objectif, il est prévu selon l’invention un ensemble d’un circuit de refroidissement par circulation de fluide et d’un groupe motopropulseur d’un véhicule automobile comprenant un moteur thermique, un aérotherme pour la climatisation d’un habitacle, connecté par des premières conduites d’entrée et de sortie d’aérotherme au reste du circuit, la première conduite d’entrée partant d’un boîtier et la première conduite de sortie débouchant dans une deuxième conduite de sortie partant du boîtier vers le moteur, une vanne de régulation étant insérée dans les premières conduites d’entrée et de sortie et adoptant une première position ouverte autorisant la communication fluidique entre les portions amont et aval par rapport à la vanne de régulation respectivement de la première conduite d’entrée et de la première conduite de sortie et une deuxième position dite fermée empêchant ladite communication fluidique, caractérisé en ce que la vanne de régulation est une vanne de régulation passive comportant un thermostat double effet piloté comprenant, d’une part, des moyens de commande sensibles à une température du fluide et, d’autre part, des moyens de réception d’une impulsion électrique de commande déclenchée par calculateur pour assurer la thermique habitacle pour la commande d’ouverture du thermostat.
[0024] Ce calculateur est de préférence un calculateur spécifique désigné par exemple boîtier de servitude intelligent, aussi connu sous l’acronyme BSI, est un organe présent dans un véhicule automobile centralisant les données de plusieurs capteurs et assurant divers réglages de sécurité et de confort. Dans ce qui suit, pour éviter les confusions, le boîtier de servitude intelligent sera dénommé par toute son appellation complète tandis que le boîtier de sortie d’eau ou boîtier de sortie de fluide de refroidissement du circuit de refroidissement en sortie du moteur thermique sera dénommé simplement boîtier.
[0025] Par vanne de régulation passive, il est entendu une vanne non commandée par un moteur électrique ou pneumatique comme une électrovanne ou une vanne pneumatique donc sans moteur incorporé comme pour une vanne dite active. Seul le thermostat présent dans la vanne est piloté, ce qui est une économie de moyens. L’activation de ce thermostat double effet est thermo-hydraulique et électrique par une action de chauffage.
[0026] L’effet technique est de pouvoir commander la communication fluidique dans l’aérotherme non uniquement en fonction de la température de fluide parcourant la vanne de régulation, donc avec une possibilité d’indépendance vis-à-vis de la température de fluide. Ce n’est plus seulement la température du fluide qui déclenche, par exemple, la fermeture de la vanne de régulation en isolant le circuit aérotherme du circuit de refroidissement du moteur thermique.
[0027] Ceci permet de répondre à un besoin de prestation thermique de l’habitacle du véhicule automobile qui peut être assuré même si la température du fluide de refroidissement ne permet pas une activation, avantageusement une fermeture, de la vanne de régulation.
[0028] Par exemple, en début de roulage du véhicule, le moteur étant encore froid, le fluide de refroidissement du circuit du moteur est froid et ne peut pas servir à chauffer l’habitacle. Par contre, en isolant le circuit aérotherme du circuit de refroidissement du moteur et, en chauffant le fluide circulant dans le circuit aérotherme en boucle fermée, il est possible d’effectuer une prestation de chauffage de l’habitacle plus rapide et plus forte que ne le ferait une fermeture de la vanne en fonction du fluide de refroidissement.
[0029] Dans ce dernier cas, la mise en oeuvre de la prestation de chauffage prend plus de temps par retard de fermeture de la vanne de régulation étant donné qu’il faut attendre que la totalité du fluide de tout le circuit de refroidissement soit portée à une température d’activation de la vanne de régulation.
[0030] Comme autre exemple, si un passager ou un conducteur du véhicule automobile souhaite couper tout chauffage au sein de l’habitacle ou souhaite obtenir une climatisation d’air très froide, ce qui peut être le cas en pays chauds, il est très utile de limiter la diffusion et le rayonnement thermique du fluide de refroidissement du moteur au sein de l’aérotherme afin d’augmenter la production de froid dans l’habitacle du véhicule et en conséquence d’arrêter toute circulation de fluide de refroidissement du moteur dans l’aérotherme.
[0031] Si la température de fluide de refroidissement du moteur est inférieure à la température de fermeture de la vanne de régulation passive, conformément à l’invention, il est possible de couper la circulation de fluide de refroidissement du moteur dans le circuit aérotherme, avec, le cas échéant, désactivation des éléments chauffants incorporés dans le circuit aérotherme.
[0032] Si la température de fluide de refroidissement du moteur est supérieure à la température de fermeture du thermostat interne à la vanne de régulation passive, il est possible de séparer le circuit de refroidissement du moteur thermique et le circuit aérotherme en pilotant en fermeture la vanne de régulation passive par impulsion électrique sur le thermostat et non plus en fonction de la température du fluide de refroidissement.
[0033] Une fois la séparation du circuit aérotherme obtenue, la circulation de fluide dans ce circuit aérotherme de moindre contenance que le circuit de refroidissement complet est coupée en désactivant les éléments chauffants éventuellement présents ainsi que la pompe à eau additionnelle et une prestation de refroidissement de l’habitacle est obtenue.
[0034] Avantageusement, quand la vanne de régulation est dans la deuxième position, les premières conduites d’entrée et de sortie communiquent entre elles en formant une boucle d’aérotherme fermée, la boucle d’aérotherme comprenant une première pompe auxiliaire et un réchauffeur de fluide à haute tension.
[0035] Ceci permet de satisfaire le confort thermique des occupants de l’habitacle du véhicule automobile, bien avant que le fluide de refroidissement du moteur ne commence à monter en température.
[0036] En effet, la circulation de fluide au sein d’une boucle d’aérotherme est établie comme suit. Pour une température de fluide de refroidissement en interne du moteur thermique inférieure à une température seuil, par exemple d’environ 60°C, une circulation de fluide, dite en boucle courte fermée, est établie, par actionnement d'une pompe auxiliaire entre l'aérotherme et un réchauffeur de fluide à haute tension, avec le cas échéant une chaudière à carburant, sans passer par le moteur thermique, quel que soit l'activation du moteur thermique.
[0037] Les avantages de cette configuration par rapport à une architecture de circuit caloporteur classique, le circuit de refroidissement du moteur étant en communication fluidique direct avec l'aérotherme, sont les suivants. Le volume de fluide de refroidissement au sein de cette boucle courte et fermée d’aérotherme étant restreint, par exemple de 1 litre, la montée en température du fluide provoquée par le réchauffeur à haute tension, et, optionnellement par la chaudière, est beaucoup plus rapide que s'il fallait chauffer le volume complet du circuit caloporteur qui est beaucoup plus conséquent en étant par exemple de 5 à 8 litres de fluide, avec aussi plus de conduites à chauffer.
[0038] En conséquence, la montée en température d'air de l’habitacle est accélérée, l'énergie déployée pour chauffer ce circuit, et en conséquence l'habitacle véhicule, est beaucoup moins élevée, ce qui améliore l'autonomie électrique du véhicule automobile, par exemple un véhicule automobile hybride. Le réchauffeur à haute tension, ainsi qu'optionnellement la chaudière, nécessitent une puissance thermique moins élevée pour réguler la température du fluide de refroidissement à un seuil acceptable en entrée de l’aérotherme pour maintenir un confort habitacle souhaité.
[0039] De plus, la prestation de démarrage à froid du moteur est améliorée pour des températures d'ambiance très froides. En effet, grâce à la vanne de régulation passive à quatre voies, une sonde de température de fluide de refroidissement du moteur installée au sein du boîtier de sortie du moteur, devant être représentative de la température de la chambre de combustion du moteur, n'est pas perturbée par le volume de liquide de refroidissement chauffé par le réchauffeur haute tension, voire de manière optionnelle par la chaudière. Dans le cas contraire, l'information erronée de la température du fluide pouvait amener à un calage du moteur lors d'un démarrage surtout pour les conditions de température ambiante froide.
[0040] Avantageusement, une branche de dérivation d’aérotherme est piquée sur la boucle d’aérotherme fermé, la branche de dérivation comportant une deuxième pompe auxiliaire et une chaudière fonctionnant au carburant du véhicule automobile, un clapet anti-retour étant intercalé sur la boucle d’aérotherme entre un piquage d’entrée et un piquage de sortie de la branche de dérivation de l’aérotherme.
[0041] Avantageusement, le boîtier comprend deux compartiments, le premier compartiment portant une sortie vers une première entrée de la vanne de régulation et une sortie pour une troisième conduite de sortie du boîtier vers un radiateur et le second compartiment portant une entrée pour une troisième conduite d’entrée en provenance du radiateur et une sortie pour la deuxième conduite passant par la vanne de régulation, une pompe principale dans la deuxième conduite faisant circuler le fluide de refroidissement dans le moteur par une portion du circuit de refroidissement interne au moteur quittant le moteur en débouchant dans une entrée du premier compartiment du boîtier, au moins une vanne thermostatique étant logée dans le boîtier de sortie de fluide de refroidissement.
[0042] La vanne thermostatique est différente de la vanne de régulation passive avec thermostat double effet pilotée et est logée avantageusement dans le deuxième compartiment du boîtier.
[0043] Avantageusement, le circuit comprend une boucle pour un échangeur de chaleur de boîte de vitesses avec un conduit auxiliaire d’entrée piqué sur la troisième conduite d’entrée de fluide dans le boîtier en provenance du radiateur et un conduit auxiliaire de sortie débouchant dans la troisième conduite d’entrée de fluide dans le boîtier, le conduit auxiliaire de sortie étant associé avec un conduit auxiliaire en dérivation piqué, d’une part, sur le conduit auxiliaire de sortie et, d’autre part, retournant au radiateur.
[0044] Ceci est particulièrement avantageux pour un véhicule automobile hybride. En effet, la consommation électrique d’un groupe motopropulseur est de plus en plus importante et nécessite d’être réduite. Ces caractéristiques optionnelles de la présente invention permettent le remplacement d’une ou d’électrovannes par des actionneurs hydrauliques passifs permettant de réduire cette consommation et de consacrer toute l’énergie électrique récupérée lors de la rotation du moteur thermique au rechargement de la ou des batteries nécessaires pour l’alimentation d’un ou de moteurs électriques de propulsion.
[0045] Par activation de la pompe auxiliaire dans le conduit auxiliaire de dérivation de l’échangeur de chaleur de la boîte de vitesses, une circulation s'établit entre l’échangeur de chaleur de la boîte de vitesses et le radiateur, ceci grâce à la disposition des clapets anti-retour dans le conduit auxiliaire d’entrée et le conduit auxiliaire de dérivation. Cette circulation est indépendante de la circulation en interne du moteur dans la portion principale du circuit de refroidissement passant par le moteur thermique, le boîtier et le radiateur.
[0046] Avantageusement, les moyens de commande sensibles à la température du fluide comprennent un réservoir de cire et les moyens de réception d’une impulsion électrique sont sous la forme d’un crayon chauffé par l’impulsion électrique de commande déclenchée par le calculateur mettant en position de fermeture de la portion aval de la première conduite d’entrée de l’aérotherme. Le crayon chauffe la cire comme le fait le fluide de refroidissement mais est plus facilement porté à une température supérieure d’où une fermeture de la vanne de régulation plus rapide que quand cette fermeture se produit uniquement par action du fluide de refroidissement sur la cire.
[0047] Avantageusement, un conduit de dérivation du thermostat de la vanne de régulation relie la portion aval de la première conduite d’entrée, à l’intérieur de la vanne de régulation, à la portion aval de la première conduite de sortie, le conduit de dérivation du thermostat comprenant une restriction hydraulique dimensionnée pour permettre un débit de fluide entre la portion aval de la première conduite d’entrée et la portion aval de la première conduite de sortie via le conduit de dérivation du thermostat soustrait au débit dans la portion aval de la première conduite d’entrée en première position ouverte de la vanne de régulation.
[0048] L’invention concerne aussi un procédé de pilotage d’un tel ensemble, la vanne de régulation passive étant placée dans la deuxième position à une première température déterminée du fluide dans le circuit, caractérisé en ce qu’en dessous de la première température prédéterminée une circulation de fluide est établie dans les premières conduites d’entrée et de sortie formant une boucle d’aérotherme fermée suite à une demande de climatisation d’habitacle par impulsion électrique déclenchée par le calculateur commandant la mise en deuxième position de la vanne de régulation passive.
[0049] Afin de réduire le prix de fabrication ainsi que la masse d’éléments supplémentaires pour la résolution du problème à la base de la présente invention, il n'est pas fait usage d'actionneurs hydrauliques de type électrovanne mais d’une vanne de régulation passive. Le coût d’une vanne de régulation passive est très inférieur au coût d’un actionneur actif du type électrovanne. De plus, la présente invention procure aussi un avantage technique, étant donné qu’il n’y a pas de stratégies d'ouverture d'électrovannes à concevoir, donc pas de calibration nécessaire, ce qui représente un gain de temps en conception.
[0050] La solution proposée par la présente invention avec utilisation d’une vanne de régulation passive avec un thermostat à double effet piloté est a priori plus fiable qu'un organe de commande électrique. Il y a moins de consommation électrique lors du fonctionnement de la vanne de régulation donc plus d'autonomie avec un gain de consommation en C02.
[0051] Avantageusement, au-dessus de la température déterminée de fluide dans le circuit, la vanne de régulation établit une communication fluidique entre la boucle d’aérotherme et le reste du circuit de refroidissement du moteur, un retour dans la deuxième position de fermeture étant possible par impulsion électrique déclenchée par le calculateur.
[0052] L’invention concerne aussi un véhicule automobile caractérisé en ce qu’il comprend un tel ensemble ou met en oeuvre un tel procédé de pilotage.
[0053] D’autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard des dessins annexés donnés à titre d’exemples non limitatifs et sur lesquels :
- la figure 1 est une représentation schématique d’un ensemble d’un circuit de refroidissement avec un groupe motopropulseur comportant un moteur thermique et une boucle d’aérotherme, cet ensemble étant conforme à l’état de la technique,
- la figure 2 est une représentation schématique simplifiée d’un ensemble d’un circuit de refroidissement avec un groupe motopropulseur comportant un moteur thermique et une boucle d’aérotherme, cet ensemble étant conforme à la présente invention,
- les figures 3 à 5 sont des représentations schématiques partielles de modes de réalisation préférentielle d’un ensemble d’un circuit de refroidissement avec un groupe motopropulseur comportant un moteur thermique et une boucle d’aérotherme connectée fluidiquement au circuit de refroidissement du moteur thermique par une vanne de régulation avec thermostat double effet piloté, respectivement pour les figures 3 et 4 selon un premier et un deuxième modes de réalisation préférentielle de la présente invention, la boucle d’aérotherme étant coupée du circuit de refroidissement et, pour la figure 5, selon le premier mode, la boucle d’aérotherme étant en communication fluidique avec le circuit de refroidissement,
- les figures 6 et 7 sont des représentations schématiques de la vanne de régulation selon deux modes de réalisation préférentielles, la vanne de régulation faisant partie d’un ensemble selon la présente invention,
- la figure 8 est une représentation schématique d’une coupe longitudinale d’un thermostat double piloté pour une vanne de régulation dans un ensemble selon la présente invention.
[0054] Il est à garder à l’esprit que les figures sont données à titre d'exemples et ne sont pas limitatives de l’invention. Elles constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l’invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. En particulier, les dimensions des différents éléments illustrés ne sont pas représentatives de la réalité.
[0055] Le circuit de fluide caloporteur qui va être décrit est qualifié de circuit de refroidissement du moteur thermique, ceci étant sa fonction primordiale. Il est cependant à considérer que ce circuit de fluide caloporteur peut servir au chauffage du moteur en tout début de démarrage du véhicule, notamment quand la température extérieure est très basse ou peut servir au chauffage de l’habitacle du véhicule automobile. Amont et aval sont à prendre en considération par rapport au sens de la circulation du fluide caloporteur dans le circuit de refroidissement et notamment par rapport au parcours du fluide dans la vanne de régulation.
[0056] Dans ce qui va suivre, il est fait référence à toutes les figures prises en combinaison. Quand il est fait référence à une ou des figures spécifiques, ces figures sont à prendre en combinaison avec les autres figures pour la reconnaissance des références numériques désignées.
[0057] En se référant à toutes les figures et notamment à la figure 2, le cas échéant prise en combinaison avec la figure 1, la présente invention concerne un ensemble d’un circuit de refroidissement par circulation de fluide et d’un groupe motopropulseur d’un véhicule automobile comprenant un moteur 14 thermique, un aérotherme 3 avec des premières conduites d’entrée 30 et de sortie 31 de l’aérotherme 3 pour la climatisation d’un habitacle formant une boucle d’aérotherme connectée fluidiquement au reste du circuit de refroidissement dénommé circuit de refroidissement du moteur. Le circuit de refroidissement du moteur comprend essentiellement un boîtier 1, une deuxième conduite de sortie 40 du boîtier 1 en direction du moteur 14 et un radiateur 2, comme il sera ultérieurement détaillé.
[0058] La première conduite d’entrée 30 de l’aérotherme part d’un boîtier 1 et la première conduite de sortie 31 de l’aérotherme débouche dans la deuxième conduite de sortie 40 partant du boîtier 1 vers le moteur 14. Une vanne de régulation 15 est insérée dans les premières conduites d’entrée 30 et de sortie 31 sectionnant la première conduite d’entrée 30 et la première conduite de sortie 31 en des portions respectivement amont 30a et aval 31a.
[0059] Amont et aval sont pris en référence par rapport à la vanne de régulation 15 et l’écoulement du fluide. La portion amont 30a de la première conduite d’entrée 30 s’étend du boîtier 1 à la vanne de régulation 15 et la portion aval de la première conduite d’entrée 30 s’étend de la vanne de régulation 15 jusqu’à l’aérotherme 3. La portion amont de la première conduite de sortie 31 s’étend de l’aérotherme à la vanne de régulation 15 et la portion aval 31a de la première conduite de sortie 31 s’étend de la vanne de régulation 15 jusqu’à déboucher dans la deuxième conduite de sortie 40 partant du boîtier 1 vers le moteur 14.
[0060] La portion amont 30a de la première conduite d’entrée 30 et la portion aval 31a de la première conduite de sortie 31 peuvent réduites à un minimum, la portion aval de la première conduite d’entrée 30 et la portion amont de la première conduite de sortie 31 représentant les portions majoritaires respectivement des premières conduites d’entrée 30 et de sortie 31.
[0061] La vanne de régulation 15 est alors connectée en entrée juste à une sortie du boîtier 1 et en sortie au piquage de sortie de la première conduite de sortie 31 sur la deuxième conduite de sortie 40 partant du boîtier 1 vers le moteur 14. C’est pour cela que la portion aval de la première conduite d’entrée 30 d’aérotherme et la première conduite d’entrée 30 portent la même référence. Il en va de même pour la portion amont de la première conduite de sortie d’aérotherme qui porte la même référence 31 que la première conduite de sortie.
[0062] La vanne de régulation 15 adopte une première position ouverte autorisant la communication fluidique entre, d’une part en entrée, la portion amont de la première conduite d’entrée 30 de l’aérotherme 3 avec la portion aval de la première conduite d’entrée 30 et, d’autre part en sortie, la portion amont de la première conduite de sortie 31 de l’aérotherme avec la portion aval de la première conduite de sortie 31.
[0063] La vanne de régulation 15 adopte une deuxième position dite fermée empêchant ladite communication fluidique entre la deuxième conduite de sortie du boîtier 1 vers le moteur thermique 14 et la boucle d’aérotherme formée par les premières conduites d’entrée 30 et de sortie 31 de l’aérotherme.
[0064] Selon l’invention, la vanne de régulation 15 est une vanne de régulation passive comportant un thermostat double effet piloté plaçant la vanne de régulation passive dans la deuxième position. Le thermostat double effet comprend, d’une part, des moyens de commande sensibles à une température du fluide 25 et, d’autre part, des moyens de réception 27 d’une impulsion électrique de commande déclenchée de l’habitacle ou de préférence par le calculateur ici de préférence un calculateur spécifique nommé boîtier de servitude intelligent disposant des moyens nécessaires de contrôle pour la gestion de la thermique habitacle, ces moyens de réception 27 effectuant la commande du thermostat pour une fermeture ou une ouverture de la vanne de régulation passive.
[0065] Les moyens de réception 27 sont activés pour une température de fluide plus basse que les moyens de commande sensibles à une température du fluide 25 et donc permettent une fermeture anticipée de la vanne de régulation par rapport à celle obtenue par les moyens de commande sensibles à une température du fluide 25.
[0066] La vanne de régulation 15 passive selon l’invention présente un thermostat avec un actionnement thermo-hydraulique en fonction de la température du fluide de refroidissement à son contact mais aussi un actionnement par impulsion électrique commandé par une loi de commande définie établie au sein du boîtier de servitude intelligent assurant, entre autres fonctions, la prestation thermique habitacle du véhicule automobile.
[0067] Une telle impulsion électrique peut être sollicitée par la stratégie de contrôle commande du groupe de climatisation hébergée au sein du boîtier de servitude intelligent pour un chauffage de l’habitacle, essentiellement juste après le démarrage du véhicule quand le moteur et l’habitacle sont encore froids mais aussi pour un refroidissement de l’habitacle à une température de fluide de refroidissement plus élevée, comme il sera ultérieurement détaillé.
[0068] Comme illustré aux figures 2 à 4, quand la vanne de régulation 15 est dans la deuxième position, les premières conduites d’entrée 30 et de sortie 31 peuvent communiquer entre elles en formant une boucle d’aérotherme fermée, la boucle d’aérotherme comprenant au moins une première pompe auxiliaire 17 et un réchauffeur 16 de fluide à haute tension, ceci étant notamment visible aux figures 2 et 3.
[0069] Dans cette configuration, la portion amont de la première conduite de sortie 31 d’aérotherme débouche directement dans la portion aval de la première conduite d’entrée 30. La vanne de régulation 15 interdit, pour la première conduite d’entrée 30, toute communication fluidique entre les portions amont 30a et aval 30 de la première conduite d’entrée 30 et, pour la première conduite de sortie 31, toute communication fluidique entre les portions amont 31 et aval 31 a de cette première conduite de sortie 31.
[0070] Dans une alternative, comme montré à la figure 4, une branche de dérivation 19 d’aérotherme peut être piquée sur la boucle d’aérotherme, cette boucle étant alors fermée. La branche de dérivation 19 peut comporter une deuxième pompe auxiliaire 23 et une chaudière 22 fonctionnant au carburant du véhicule automobile. Un clapet anti-retour 18 peut être intercalé sur la boucle d’aérotherme entre un piquage d’entrée et un piquage de sortie de la branche de dérivation 19 de l’aérotherme se trouvant à proximité l’un de l’autre, le piquage d’entrée étant disposé en amont du piquage de sortie de la branche de dérivation 19 de l’aérotherme.
[0071] En se référant plus particulièrement à la figure 2, le boîtier 1 peut comprendre deux compartiments 9, 10. Le premier compartiment 9 peut porter une sortie vers une première entrée de la vanne de régulation 15 par la portion amont 30a de la première conduite d’entrée 30 d’aérotherme et une sortie pour une troisième conduite de sortie 21 du boîtier 1 vers un radiateur 2.
[0072] Le second compartiment 10 peut porter une entrée pour une troisième conduite d’entrée 20 en provenance du radiateur 2 et une sortie pour la deuxième conduite 40 en direction du moteur 14. C’est dans cette deuxième conduite 40 que débouche la portion aval 31a de la première conduite de sortie 31 d’aérotherme partant de la vanne de régulation 15, ceci à proximité du boîtier 1.
[0073] Une pompe principale 4 dans la deuxième conduite 40 peut faire circuler le fluide de refroidissement dans le moteur 14 par une portion du circuit de refroidissement interne au moteur 14 quittant le moteur 14 en débouchant dans une entrée du premier compartiment 9 du boîtier 1, au moins une vanne thermostatique étant logée dans le boîtier 1 de sortie de fluide de refroidissement. Cette vanne thermostatique référencée 13 à la figure 1 illustrant l’état de la technique peut être logée dans le deuxième compartiment 10 du boîtier 1 dans un mode de réalisation préférentielle de la présente invention.
[0074] Le circuit de refroidissement du moteur sur sa partie principale incorporant la deuxième conduite de sortie 40, le boîtier 1 et le radiateur 2 peut comprendre une boucle pour un échangeur de chaleur 6 de boîte de vitesses. Cette boucle pour échangeur de chaleur 6 peut comprendre un conduit auxiliaire d’entrée 11 piqué sur la troisième conduite d’entrée 20 de fluide dans le boîtier 1 en provenance du radiateur 2 et un conduit auxiliaire de sortie 12 débouchant dans la troisième conduite d’entrée 20 de fluide dans le boîtier 1.
[0075] Dans un mode de réalisation préférentielle de cette boucle pour échangeur de chaleur 6, le conduit auxiliaire de sortie 12 peut être associé avec un conduit auxiliaire en dérivation 12a piqué, d’une part, sur le conduit auxiliaire de sortie 12 et, d’autre part, retournant au radiateur 2, avantageusement en étant piqué sur la troisième conduite de sortie de fluide 21 dans le radiateur 2 en provenance du boîtier 1.
[0076] Dans ce mode de réalisation préférentielle, le conduit auxiliaire en dérivation 12a peut comprendre une pompe auxiliaire et un clapet anti-retour. De plus, le conduit auxiliaire de sortie 12 peut comprendre un clapet anti-retour en aval du piquage du conduit auxiliaire en dérivation 12a.
[0077] La figure 5 montre une vanne de régulation 15 en position de communication fluidique entre les portions amont 30a et aval de la première conduite d’entrée 30 d’aérotherme l’une avec l’autre et les portions amont et aval 31a de la première conduite de sortie 31 d’aérotherme l’une avec l’autre : le circuit principal de refroidissement passant par le moteur est alors en communication fluidique avec la boucle aérotherme. Les flèches à cette figure indiquent la circulation du fluide. La première pompe auxiliaire 17 peut être arrêtée si l’action de la pompe principale 4 de la deuxième conduite de sortie 40 suffit à créer une circulation de fluide dans la bouche aérotherme.
[0078] L’invention concerne aussi un procédé de pilotage d’un tel ensemble, la vanne de régulation passive 15 étant placée dans la deuxième position à une première température déterminée du fluide dans le circuit, cette première température pouvant être suffisamment basse pour ne pas permettre un réchauffement de l’habitacle suffisant par la totalité du fluide de refroidissement du circuit.
[0079] Selon l’invention, en dessous de la première température prédéterminée, une circulation de fluide est établie dans les premières conduites d’entrée 30 et de sortie 31 formant une boucle d’aérotherme fermée suite à une demande de climatisation d’habitacle par impulsion électrique déclenchée par le boîtier de servitude intelligent commandant la mise en deuxième position de fermeture de la vanne de régulation passive.
[0080] La boucle d’aérotherme fermée ou boucle courte peut bénéficier d’un chauffage par un réchauffeur 16 et, le cas échéant, une chaudière 22 incorporés dans la boucle d’aérotherme. Le volume de fluide de la boucle aérotherme est réduit et son chauffage se fait plus rapidement que si ce chauffage portait sur la totalité du fluide du circuit de refroidissement.
[0081] Au-dessus de la température déterminée de fluide dans le circuit, la vanne de régulation 15 établit une communication fluidique entre la boucle d’aérotherme et le reste du circuit de refroidissement du moteur. Un retour dans la deuxième position de fermeture peut cependant toujours être possible par impulsion électrique déclenchée par le boîtier de servitude intelligent, d’où une nouvelle fonctionnalité obtenue par la présente invention.
[0082] La loi de commande de pilotage du thermostat double effet piloté de la vanne de régulation passive peut être ainsi dépendante de la consigne de la température de climatisation souhaitée par une ou des personnes présentes dans l’habitacle du véhicule automobile, la température d'air extérieure, la température de fluide de refroidissement du moteur et la température d'air dans l’habitacle.
[0083] Pour une température de fluide de refroidissement en interne du moteur thermique supérieure à une deuxième température seuil, par exemple de 80°C, une circulation de fluide de refroidissement, dite en boucle longue, est établie entre l’aérotherme, avantageusement un réchauffeur 16, voire une chaudière 22 fonctionnant à carburant et le moteur thermique 14. Dans cette configuration, la température du fluide de refroidissement alimentant la branche aérotherme provenant du moteur thermique est telle qu'il n'est plus utile d'utiliser le réchauffeur 16 et, si présente, la chaudière 22.
[0084] De plus, pour certains régimes de fonctionnement du moteur, le débit de fluide au sein de l’aérotherme, assurée par la pompe principale 4 du moteur thermique 14, est suffisant, lorsque la première pompe auxiliaire 17 et, le cas échéant, la deuxième pompe auxiliaire 23, avantageusement électriques, dans la boucle aérotherme sont désactivées, permettant ainsi de diminuer la consommation énergétique du système de refroidissement tout en garantissant un débit suffisant dans l'aérotherme 3, assurant la garantie d’une prestation thermique dans l’habitacle.
[0085] Cette disposition de thermostat permet d'avoir une circulation de liquide de refroidissement du ou des dispositifs de chauffage vers l'aérotherme 3 par activation d’au moins la première pompe auxiliaire 17 en boucle fermée, en mode de pré-conditionnement de l’habitacle ou de chauffage du moteur ou en motorisation tout électrique pour un véhicule hybride, dès lors que la température de fluide venant du moteur est inférieure à la température de seuil d'ouverture du thermostat. La température seuil du début d'ouverture du thermostat peut être d'environ 60 °C.
[0086] Pour des températures supérieures à la température seuil d'ouverture complète du thermostat, par exemple vers 75°C, le thermostat génère une circulation en boucle longue incorporant la boucle aérotherme dans le reste du circuit de refroidissement. L’annulation de l’impulsion électrique peut se faire automatiquement par une stratégie de thermo-management embarquée au sein du boîtier de servitude intelligent. Il est préférable que cette loi de commande soit pilotée par le boîtier de servitude intelligent car le boîtier de servitude intelligent peut en connaissance de la température de fluide de refroidissement du moteur prise par une sonde de température du fluide du système, au niveau du moteur, ajuster la bonne impulsion électrique qui mettra en boucle courte la vanne.
[0087] Les figures 6 et 7, en considérant aussi les figures 1 et 2 pour les références manquantes aux figures 6 et 7, montrent une vanne de régulation 15 schématisée par un cercle en traits pointillés et comprenant deux entrées A et C et deux sorties B et D. Les entrées A et C sont connectées respectivement au circuit de refroidissement du moteur et à la boucle aérotherme. Les sorties B et D sont connectées à la boucle aérotherme et au circuit de refroidissement du moteur.
[0088] Dans la configuration avec un moteur thermique éteint, la vanne de régulation 15 est dans sa position fermée, séparant la boucle aérotherme et le circuit principal de refroidissement du moteur l'un de l'autre. Le fluide du circuit principal de refroidissement du moteur va de A vers D et le fluide de la boucle aérotherme va de C vers B. Dans la configuration avec un moteur thermique 14 allumé, la vanne de régulation 15 est dans sa position ouverte permettant la communication entre la boucle aérotherme et le circuit principal, le fluide allant alors de A vers B puis de C vers D.
[0089] Par défaut et pour toute température de fluide de refroidissement inférieure à la température de seuil d'ouverture du thermostat, le thermostat peut être positionné de telle façon que le fluide de refroidissement ne circule que du point A vers le point D, c'est-à-dire en configuration boucle courte et fermée d’aérotherme.
[0090] A l’intérieur de la vanne de régulation 15, un conduit de dérivation du thermostat 24 de la vanne de régulation 15 peut relier la portion aval de la première conduite d’entrée 30 à la portion aval de la première conduite de sortie 31. Le conduit de dérivation du thermostat 24 peut comprendre une restriction hydraulique 26 dimensionnée pour permettre un débit de fluide entre la portion aval de la première conduite d’entrée 30 et la portion aval 31a de la première conduite de sortie 31 via le conduit de dérivation du thermostat 24 soustrait au débit dans la portion aval de la première conduite d’entrée 30 en première position ouverte de la vanne de régulation 15.
[0091 ] A la figure 6 tout en se référant aussi aux figures 2 à 5, le conduit de dérivation du thermostat 24 peut comprendre un clapet anti-retour 26a et, à la figure 7, le conduit de dérivation du thermostat 24 peut comprendre une restriction hydraulique 26. Un clapet anti-retour 26a, montré à la figure 6, force le fluide de refroidissement à passer intégralement par au moins la première pompe auxiliaire 17, le ou les dispositifs de chauffage 16 et l'aérotherme 3. Comme montré à la figure 7, on peut cependant remplacer le clapet anti-retour 26a par une restriction hydraulique 26, dimensionnée de telle sorte, que le débit alimentant la boucle aérotherme soit juste suffisant pour assurer la prestation thermique de l’habitacle désirée.
[0092] Cette restriction hydraulique 26 est donc dimensionnée pour permettre un débit de fluide dans la branche de dérivation 19 soustrait au débit dans la portion aval de la première conduite d’entrée 30 en première position d’ouverture de la vanne de régulation 15 autorisant la communication fluidique entre la portion amont 30a de la première conduite d’entrée 30 avec la portion aval de la première conduite d’entrée 30. Les moyens de commande sensibles à la température du fluide du thermostat à double effet piloté peuvent comprendre un réservoir de cire 25, ce qui est aussi le cas pour un thermostat de l’état de la technique.
[0093] Ceci est montré à la figure 8 en se référant aussi à la figure 2. A la figure 8, les références 30, 30a, 31a indiquent les conduites vers lesquelles le fluide peut venir en entrée ou être dirigé en sortie de la vanne de régulation 15 mais ne sont pas les conduites d’entrée et de sortie du thermostat. Dans le thermostat, il y a donc une entrée alimentée par la portion amont 30a de la première conduite d’entrée 30 d’aérotherme et deux sorties alimentant respectivement, pour la première sortie, la portion aval 30 de la première conduite d’entrée 30 d’aérotherme et, pour la deuxième sortie, la portion aval 31a de la première conduite de sortie 31 d’aérotherme.
[0094] Le thermostat peut faire communiquer l’entrée avec chacune des sorties et même communiquer avec les deux sorties simultanément. A la figure 8, c’est la première sortie qui est alimentée selon le sens de la flèche par ouverture d’un premier clapet 32 mais le thermostat peut prendre une position pour alimenter la deuxième sortie, ceci par espacement d’un deuxième clapet 28 en éloignement du bord d’embouchure de la deuxième sortie.
[0095] A la figure 8, le premier clapet 32 est maintenu espacé du siège 33 et laisse passer le fluide vers la première sortie. A cette figure 8, afin de forcer le thermostat double effet à se fermer, un sous-ensemble de dérivation du thermostat logé partiellement dans la deuxième sortie peut être chauffé par un crayon chauffant 27 commandé électriquement. Le crayon chauffant sous forme d’une tige peut dilater de la cire se trouvant dans un réservoir 25 et pousser le siège 33 vers le premier clapet 32, afin de fermer la première sortie.
[0096] La dilatation de la cire éloigne le deuxième clapet 28 du bord d’embouchure de la deuxième sortie et ouvre ainsi cette deuxième sortie. Des premier et deuxième ressorts 29 et 34 exercent des actions de rappel sur le siège 33 et le deuxième clapet 28.
[0097] L’invention concerne aussi un véhicule automobile comprenant un tel ensemble ou mettant en oeuvre un tel procédé de pilotage. Ce véhicule automobile est avantageusement un véhicule hybride ou semi-hybride.
[0098] Un véhicule semi-hybride, aussi connu sous la dénomination anglaise de «mildhybrid», est un véhicule équipé d’un moteur 14 thermique et d’un moteur électrique de faible puissance. Ce véhicule est aussi doté d’un système de récupération d’énergie cinétique, par exemple au freinage ou lors d’une descente, le moteur électrique fonctionnant alors en générateur. Cette énergie récupérée apporte un complément de puissance à bas régime ou lors d’une phase de forte accélération.
[0099] Un véhicule entièrement hybride, aussi connu sous la dénomination anglaise de « full-hybrid >> peut par définition se déplacer via un ou plusieurs machines électriques sans que le moteur 14 thermique soit en fonctionnement.
[00100] Ainsi, une application préférentielle de la présente invention peut être l’adaptation d’un circuit de refroidissement d'un moteur 14 thermique à allumage par compression, notamment un moteur 14 Diesel ou fonctionnant au gazole et d’un moteur 14 thermique à allumage commandé, notamment un moteur 14 à carburant essence ou à mélange 5 contenant de l’essence, en un circuit de refroidissement répondant aux besoins d'un véhicule hybride pour le refroidissement d'une boîte de vitesses, avantageusement électrifiée, dont un échangeur de chaleur 6 est disposé dans le circuit de refroidissement.
[00101] L’invention n’est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n’ont été donnés qu’à titre d’exemples.

Claims (10)

  1. Revendications :
    1. Ensemble d’un circuit de refroidissement par circulation de fluide et d’un groupe motopropulseur d’un véhicule automobile comprenant un moteur (14) thermique, un aérotherme (3) pour la climatisation d’un habitacle, connecté par des premières conduites d’entrée (30) et de sortie (31) d’aérotherme au reste du circuit, la première conduite d’entrée (30) partant d’un boîtier (1) et la première conduite de sortie (31) débouchant dans une deuxième conduite de sortie (40) partant du boîtier (1) vers le moteur (14), une vanne de régulation (15) étant insérée dans les premières conduites d’entrée (30) et de sortie (31) et adoptant une première position ouverte autorisant la communication fluidique entre les portions amont (30a, 31) et aval (30, 31a) par rapport à la vanne de régulation (15) respectivement de la première conduite d’entrée (30) et de la première conduite de sortie (31) et une deuxième position dite fermée empêchant ladite communication fluidique, caractérisé en ce que la vanne (15) est une vanne passive comportant un thermostat double effet piloté comprenant, d’une part, des moyens de commande sensibles à une température du fluide (25) et, d’autre part, des moyens de réception (27) d’une impulsion électrique de commande déclenchée par un calculateur pour assurer la thermique habitacle pour la commande d'ouverture du thermostat.
  2. 2. Ensemble selon la revendication précédente, dans lequel, quand la vanne de régulation (15) est dans la deuxième position, les premières conduites d’entrée (30) et de sortie (31) communiquent entre elles en formant une boucle d’aérotherme fermée, la boucle d’aérotherme comprenant une première pompe auxiliaire (17) et un réchauffeur (16) de fluide à haute tension.
  3. 3. Ensemble selon la revendication précédente, dans lequel une branche de dérivation (19) de la vanne de régulation (15) d’aérotherme est piquée sur la boucle d’aérotherme, la branche de dérivation (19) comportant une deuxième pompe auxiliaire (23) et une chaudière (22) fonctionnant au carburant du véhicule automobile, un clapet anti-retour (18) étant intercalé sur la boucle d’aérotherme entre un piquage d’entrée et un piquage de sortie de la branche de dérivation (19) de l’aérotherme.
  4. 4. Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le boîtier (1) comprend deux compartiments (9, 10), le premier compartiment (9) portant une sortie vers une première entrée de la vanne de régulation (15) et une sortie pour une troisième conduite de sortie (21) du boîtier (1) vers un radiateur (2) et le second compartiment (10) portant une entrée pour une troisième conduite d’entrée (20) en provenance du radiateur (2) et une sortie pour la deuxième conduite (40), une pompe principale (4) dans la deuxième conduite (40) faisant circuler le fluide de refroidissement dans le moteur (14) par une portion du circuit de refroidissement interne au moteur (14) quittant le moteur (14) en débouchant dans une entrée du premier compartiment (9) du boîtier (1), au moins une vanne thermostatique (13) étant logée dans le boîtier (1) de sortie de fluide de refroidissement.
  5. 5. Ensemble selon la revendication précédente, dans lequel le circuit comprend une boucle pour un échangeur de chaleur (6) de boîte de vitesses avec un conduit auxiliaire d’entrée (11) piqué sur la troisième conduite d’entrée (20) de fluide dans le boîtier (1) en provenance du radiateur (2) et un conduit auxiliaire de sortie (12) débouchant dans la troisième conduite d’entrée (20) de fluide dans le boîtier (1), le conduit auxiliaire de sortie (12) étant associé avec un conduit auxiliaire en dérivation (12a) piqué, d’une part, sur le conduit auxiliaire de sortie (12) et, d’autre part, retournant au radiateur (2).
  6. 6. Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les moyens de commande sensibles à la température du fluide comprennent un réservoir de cire (25) et les moyens de réception d’une impulsion électrique sont sous la forme d’un crayon chauffé (27) par l’impulsion électrique de commande déclenchée par le calculateur mettant en position de fermeture de la portion aval de la première conduite d’entrée (30) de l’aérotherme (30).
  7. 7. Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel un conduit de dérivation du thermostat (24) de la vanne de régulation (15) relie la portion aval de la première conduite d’entrée (30), à l’intérieur de la vanne de régulation (15), à la portion aval de la première conduite de sortie (30), le conduit de dérivation du thermostat (24) comprenant une restriction hydraulique (26) dimensionnée pour permettre un débit de fluide entre la portion aval (30) de la première conduite d’entrée et la portion aval (31a) de la première conduite de sortie (31) via le conduit de dérivation du thermostat (24) soustrait au débit dans la portion aval de la première conduite d’entrée (30) en première position ouverte de la vanne de régulation (15).
  8. 8. Procédé de pilotage d’un ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, la vanne de régulation (15) passive étant placée dans la deuxième position à une première température déterminée du fluide dans le circuit, caractérisé en ce que, en dessous de la première température prédéterminée, une circulation de fluide est établie dans les premières conduites d’entrée (30) et de sortie (31) formant une boucle d’aérotherme fermée suite à une demande de climatisation d’habitacle par impulsion électrique déclenchée par le calculateur commandant la mise en deuxième 5 position de la vanne de régulation (15) passive.
  9. 9. Procédé de pilotage d’un ensemble selon la revendication précédente, dans lequel audessus de la température déterminée de fluide dans le circuit, la vanne de régulation (15) établit une communication fluidique entre la boucle d’aérotherme et le reste du circuit de refroidissement du moteur, un retour dans la deuxième position de fermeture
  10. 10 étant possible par impulsion électrique déclenchée par le calculateur.
    10. Véhicule automobile caractérisé en ce qu’il comprend un ensemble selon l’une quelconque des revendications 1 à 7 ou en ce qu’il met en oeuvre un procédé de pilotage selon l’une quelconque des revendications 8 ou 9.
FR1758267A 2017-09-07 2017-09-07 Ensemble d’un circuit de refroidissement pour un moteur thermique avec boucle d’aerotherme Active FR3070721B1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1758267A FR3070721B1 (fr) 2017-09-07 2017-09-07 Ensemble d’un circuit de refroidissement pour un moteur thermique avec boucle d’aerotherme

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1758267A FR3070721B1 (fr) 2017-09-07 2017-09-07 Ensemble d’un circuit de refroidissement pour un moteur thermique avec boucle d’aerotherme
FR1758267 2017-09-07

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3070721A1 true FR3070721A1 (fr) 2019-03-08
FR3070721B1 FR3070721B1 (fr) 2019-08-30

Family

ID=59974707

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1758267A Active FR3070721B1 (fr) 2017-09-07 2017-09-07 Ensemble d’un circuit de refroidissement pour un moteur thermique avec boucle d’aerotherme

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3070721B1 (fr)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021111052A1 (fr) * 2019-12-06 2021-06-10 Psa Automobiles Sa Circuit caloporteur pour groupe motopropusleur
FR3106083A1 (fr) 2020-01-10 2021-07-16 Psa Automobiles Sa Circuit de chauffage d’habitacle pour vehicule automobile avec moteur a combustion
CN114667387A (zh) * 2019-10-14 2022-06-24 萨乐锐伊塔洛工业有限公司 车辆的流体控制装置
CN114729593A (zh) * 2019-10-14 2022-07-08 萨乐锐伊塔洛工业有限公司 车辆的热管理组件
CN114729594A (zh) * 2019-10-14 2022-07-08 萨乐锐伊塔洛工业有限公司 车辆的流体控制装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4010895A (en) * 1974-11-20 1977-03-08 J. Eberspacher System for preheating a water-cooled vehicle engine and for heating the interior of the vehicle
EP0492241A1 (fr) * 1990-12-28 1992-07-01 Firma J. Eberspächer Thermostatic valve
US5291960A (en) * 1992-11-30 1994-03-08 Ford Motor Company Hybrid electric vehicle regenerative braking energy recovery system
WO2013178797A1 (fr) * 2012-05-31 2013-12-05 Jaguar Land Rover Limited Procédé de régulation de température
WO2017134368A1 (fr) * 2016-02-05 2017-08-10 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de protection d'un circuit de fluide de refroidissement d'un moteur contre une surpression interne

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4010895A (en) * 1974-11-20 1977-03-08 J. Eberspacher System for preheating a water-cooled vehicle engine and for heating the interior of the vehicle
EP0492241A1 (fr) * 1990-12-28 1992-07-01 Firma J. Eberspächer Thermostatic valve
US5291960A (en) * 1992-11-30 1994-03-08 Ford Motor Company Hybrid electric vehicle regenerative braking energy recovery system
WO2013178797A1 (fr) * 2012-05-31 2013-12-05 Jaguar Land Rover Limited Procédé de régulation de température
WO2017134368A1 (fr) * 2016-02-05 2017-08-10 Peugeot Citroen Automobiles Sa Procede de protection d'un circuit de fluide de refroidissement d'un moteur contre une surpression interne

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114667387A (zh) * 2019-10-14 2022-06-24 萨乐锐伊塔洛工业有限公司 车辆的流体控制装置
CN114729593A (zh) * 2019-10-14 2022-07-08 萨乐锐伊塔洛工业有限公司 车辆的热管理组件
CN114729594A (zh) * 2019-10-14 2022-07-08 萨乐锐伊塔洛工业有限公司 车辆的流体控制装置
WO2021111052A1 (fr) * 2019-12-06 2021-06-10 Psa Automobiles Sa Circuit caloporteur pour groupe motopropusleur
FR3104200A1 (fr) * 2019-12-06 2021-06-11 Psa Automobiles Sa Circuit caloporteur pour groupe motopropusleur
FR3106083A1 (fr) 2020-01-10 2021-07-16 Psa Automobiles Sa Circuit de chauffage d’habitacle pour vehicule automobile avec moteur a combustion

Also Published As

Publication number Publication date
FR3070721B1 (fr) 2019-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR3070721B1 (fr) Ensemble d’un circuit de refroidissement pour un moteur thermique avec boucle d’aerotherme
US9890756B2 (en) Heat storage in engine cooling system
EP2112347B1 (fr) Circuit de refroidissement moteur
WO2008029058A2 (fr) Dispositif de distribution de liquide de refroidissement dans un moteur de vehicule automobile
FR2914228A1 (fr) Systeme de commande de climatisation pour vehicule comprenant une pompe a eau electrique
EP3676516B1 (fr) Ensemble d'un circuit de refroidissement pour un moteur thermique et une boite de vitesses
WO2012136929A1 (fr) Vehicule hybride muni d'un systeme de regulation thermique d'une boite de vitesses automatique
EP0292373A1 (fr) Installation de chauffage pour véhicule automobile comportant un générateur de chaleur
FR2995015A1 (fr) Dispositif de thermomanagement d'un groupe motopropulseur d'un vehicule automobile hybride hydraulique
FR2932223A1 (fr) Circuit egr possedant un actionneur de vanne de by-pass thermostatique et procede de commande d'un tel circuit egr
FR3066556B1 (fr) Groupe motopropulseur avec source de chaleur additionnelle integree dans un circuit de fluide caloporteur
FR3066151B1 (fr) Procede de regulation d’une temperature d’huile de boite de vitesses par piquage sur conduite de radiateur
FR3059610A1 (fr) Procede de regulation d’une temperature d’huile de boite de vitesses
EP4069956B1 (fr) Circuit caloporteur pour groupe motopropusleur
EP0850791B1 (fr) Système de chauffage de l'habitacle d'un véhicule automobile à moteur diesel à injection directe
EP2635451B1 (fr) Procede et dispositif de regulation thermique
FR2978703A1 (fr) Systeme de regulation de la temperature d'une chaine de traction de vehicule hybride a moyens de couplage entre circuits de regulation de temperature
FR3055660B1 (fr) Procede de regulation d’un debit dans un echangeur de chaleur de ligne de recirculation de gaz d’echappement d’un moteur
FR3121283A1 (fr) Circuit de chauffage/refroidissement pour batterie de vehicule automobile, et vehicule comprenant un tel circuit
FR3057298A1 (fr) Ensemble de motorisation a boucle de rankine
EP2090763B1 (fr) Circuit de refroidissement moteur
WO2016181052A1 (fr) Boitier de sortie de fluide de refroidissement d'un moteur
FR3059728A1 (fr) Groupe motopropulseur avec circuit de fluide caloporteur integrant une source de chaleur additionnelle
FR3057299A1 (fr) Ensemble de motorisation a boucle de rankine
FR2995013A1 (fr) Dispositif de thermomanagement d'un groupe motopropulseur d'un vehicule automobile hybride hydraulique

Legal Events

Date Code Title Description
PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20190308

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7