FR3070902A1 - MOTORIZED CLOSER (S) CONTROL DEVICE (S) FOR EXTRACTING AIR FOR A HEATING / AIR CONDITIONING INSTALLATION OF A VEHICLE. - Google Patents
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Abstract
Un dispositif de contrôle (DC) équipe une installation de chauffage/climatisation (IC), installée dans un véhicule (V) comportant un habitacle (H), et comprenant au moins un clapet (C1) permettant l'extraction vers l'extérieur de l'habitacle (H) d'une partie de l'air, issu de l'extérieur ou recirculé, situé dans ce dernier (H). Ce dispositif (DC) comprend des moyens d'entraînement (ME1) entraînant en rotation le clapet (C1) afin de le placer dans une position définie par une commande, et des moyens de contrôle (MC) déterminant chaque commande parmi plusieurs définissant une position d'ouverture maximale, une position d'ouverture minimale et au moins une position d'ouverture intermédiaire, en fonction d'informations climatiques, d'une valeur représentative d'un risque d'embuage et d'une pression dans l'habitacle (H).A control device (DC) equips a heating / air conditioning (IC) installation, installed in a vehicle (V) comprising a passenger compartment (H), and comprising at least one valve (C1) allowing the extraction to the outside of the cabin (H) of part of the air, coming from outside or recirculated, located in the latter (H). This device (DC) comprises drive means (ME1) rotating the flap (C1) in order to place it in a position defined by a control, and control means (MC) determining each command among several defining a position maximum opening position, a minimum open position and at least one intermediate open position, as a function of climate information, of a value representative of a fogging hazard and a pressure in the passenger compartment ( H).
Description
DISPOSITIF DE CONTRÔLE DE CLAPET(S) MOTORISÉ(S)MOTORIZED VALVE (S) CONTROL DEVICE
D’EXTRACTION D’AIR POUR UNE INSTALLATION DEAIR EXTRACTION SYSTEM FOR A
CHAUFFAGE/CLIMATISATION D’UN VÉHICULE.HEATING / AIR CONDITIONING OF A VEHICLE.
L’invention concerne les installations de chauffage/climatisation qui équipent certains véhicules, éventuellement de type automobile.The invention relates to heating / air conditioning systems which equip certain vehicles, possibly of the automobile type.
Les installations précitées comprennent au moins un clapet destiné à permettre l’extraction vers l’extérieur d’une partie de l’air qui est situé à l’intérieur de l’habitacle de leur véhicule. Initialement, cette extraction se faisait de façon passive en fonction de la différence de pression entre l’extérieur et l’intérieur de l’habitacle du véhicule. Ainsi, lorsque la pression dans l’habitacle (et donc en amont des clapets) était supérieure à la pression à l’extérieur de l’habitacle (et donc en aval des clapets) l’air pouvait circuler de l’intérieur vers l’extérieur de l’habitacle, et lorsque la pression dans l’habitacle était inférieure à la pression à l’extérieur de l’habitacle l’air était contraint de circuler et demeurer dans l’habitacle. L’obtention d’une pression dans l’habitacle supérieure à la pression à l’extérieur de l’habitacle se faisait par le placement du volet d’entrée d’air de l’installation dans une position dite « d’air extérieur >> permettant l’entrée d’un flux d’air extérieur dans l’habitacle. L’obtention d’une pression dans l’habitacle inférieure à la pression à l’extérieur de l’habitacle se faisait par le placement du volet d’entrée d’air de l’installation dans une position dite « recirculé >> (ou « recyclé ») interdisant l’entrée d’air extérieur dans l’habitacle et donc ne permettant qu’une recirculation de l’air contenu à l’intérieur de l’habitacle.The aforementioned installations include at least one valve intended to allow the extraction towards the outside of part of the air which is located inside the passenger compartment of their vehicle. Initially, this extraction was done passively according to the pressure difference between the outside and the inside of the passenger compartment of the vehicle. Thus, when the pressure in the passenger compartment (and therefore upstream of the valves) was greater than the pressure outside the passenger compartment (and therefore downstream of the valves) the air could circulate from the interior towards the outside the passenger compartment, and when the pressure in the passenger compartment was lower than the pressure outside the passenger compartment the air was forced to circulate and remain in the passenger compartment. Obtaining a pressure in the passenger compartment higher than the pressure outside the passenger compartment was done by placing the air intake flap of the installation in a position called "outside air" > allowing the entry of an outside air flow into the passenger compartment. Obtaining a pressure in the passenger compartment lower than the pressure outside the passenger compartment was done by placing the air intake flap of the installation in a position called "recirculated" (or "Recycled") prohibiting the entry of outside air into the passenger compartment and therefore only allowing recirculation of the air contained inside the passenger compartment.
Ce fonctionnement passif des clapets engendrait un double inconvénient. En effet, l’alimentation de l’habitacle en air extérieur provoque automatiquement une extraction vers l’extérieur d’une partie de l’air intérieur, et donc des pertes énergétiques importantes, assimilables à une médiocre isolation de l’habitacle, ce qui induit une surconsommation d’énergie par l’installation. Quant à l’alimentation de l’habitacle en air recirculé, elle augmente le risque d’embuage, en particulier lorsque le nombre de personnes présentes dans l’habitacle est important.This passive operation of the valves created a double drawback. Indeed, the supply of exterior air to the passenger compartment automatically causes a portion of the interior air to be extracted to the outside, and therefore significant energy losses, comparable to poor insulation of the passenger compartment, which induces an overconsumption of energy by the installation. As for the supply of recirculated air to the passenger compartment, it increases the risk of fogging, in particular when the number of people present in the passenger compartment is significant.
Afin d’améliorer la situation, il a été proposé, notamment dans le document brevet FR 2957852, d’adjoindre des micromoteurs aux clapets, afin de contrôler leur position dans certaines situations de vie pour économiser de l’énergie lorsque l’habitacle est alimenté en air extérieur. Ce fonctionnement actif (ou contrôlé) des clapets s’avère cependant insuffisant du fait qu’il ne prend pas en compte des paramètres qui influencent la génération de buée sur les vitres de l’habitacle ou une montée en pression dans l’habitacle. Notamment, il n’y a pas de prise en compte du climat à l’extérieur de l’habitacle et du besoin de chauffage effectif.In order to improve the situation, it has been proposed, in particular in patent document FR 2957852, to add micromotors to the valves, in order to control their position in certain life situations to save energy when the passenger compartment is powered in outdoor air. This active (or controlled) operation of the valves turns out to be insufficient, however, because it does not take into account parameters which influence the generation of fogging on the passenger compartment windows or a rise in pressure in the passenger compartment. In particular, there is no consideration of the climate outside the passenger compartment and the need for effective heating.
L’invention a donc notamment pour but d’améliorer la situation.The invention therefore aims in particular to improve the situation.
Elle propose notamment à cet effet un dispositif de contrôle, d’une part, destiné à faire partie d’une installation de chauffage/climatisation, propre à être implantée dans un véhicule comportant un habitacle, et comprenant au moins un clapet propre à permettre l’extraction vers l’extérieur de cet habitacle d’une partie de l’air, issu de l’extérieur ou recirculé, et situé dans ce dernier, et, d’autre part, comprenant des moyens d’entraînement chargés d’entraîner en rotation ce/chaque clapet afin de le placer dans une position définie par une commande.It proposes in particular for this purpose a control device, on the one hand, intended to be part of a heating / air conditioning installation, suitable for being installed in a vehicle comprising a passenger compartment, and comprising at least one valve suitable for allowing the extraction to the outside of this passenger compartment of part of the air, coming from the outside or recirculated, and located in the latter, and, on the other hand, comprising drive means responsible for driving in rotation of this / each valve in order to place it in a position defined by a command.
Ce dispositif de contrôle se caractérise par le fait qu’il comprend également des moyens de contrôle déterminant chaque commande parmi plusieurs définissant une position d’ouverture maximale, une position d’ouverture minimale et au moins une position d’ouverture intermédiaire, en fonction d’informations climatiques, d’une valeur représentative d’un risque d’embuage et d’une pression dans l’habitacle.This control device is characterized by the fact that it also comprises control means determining each command from among several defining a maximum opening position, a minimum opening position and at least one intermediate opening position, as a function of 'climatic information, of a value representative of a risk of mist and pressure in the passenger compartment.
Grâce à ce contrôle efficace permanent de l’extraction d’air, on peut désormais contrôler les pertes énergétiques induites par les clapets et donc réaliser des économies d’énergie.Thanks to this permanent effective control of the air extraction, we can now control the energy losses induced by the valves and therefore achieve energy savings.
Le dispositif de contrôle selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment :The control device according to the invention may include other characteristics which can be taken separately or in combination, and in particular:
- ses moyens de contrôle peuvent déterminer la valeur représentative du risque d’embuage en fonction d’un niveau d’hygrométrie dans l’habitacle et/ou d’un nombre de personnes présentes dans l’habitacle, et des informations climatiques ;- its means of control can determine the representative value of the risk of fogging according to a level of hygrometry in the cockpit and / or a number of people present in the cockpit, and climatic information;
- en présence d’informations climatiques représentatives d’un climat tempéré chaud, ses moyens de contrôle peuvent déterminer une commande qui définit la position d’ouverture maximale ;- in the presence of climatic information representative of a warm temperate climate, its control means can determine a command which defines the maximum opening position;
- en présence d’informations climatiques représentatives d’un climat très froid, ses moyens de contrôle peuvent déterminer soit une commande qui définit la position d’ouverture minimale lorsque le risque d’embuage est au plus faible, soit une commande qui définit une position d’ouverture intermédiaire, comprise entre les position d’ouverture minimale et position d’ouverture maximale, lorsque le risque d’embuage est moyen, soit encore une commande qui définit la position d’ouverture maximale lorsque le risque d’embuage est au moins élevé ;- in the presence of climatic information representative of a very cold climate, its control means can determine either a command which defines the minimum opening position when the risk of fogging is at its lowest, or a command which defines a position intermediate opening, between the minimum opening position and maximum opening position, when the risk of fogging is medium, or again a command which defines the maximum opening position when the risk of fogging is at least Student ;
- en présence d’informations climatiques représentatives d’un climat tempéré froid et d’un risque d’embuage au plus faible, ses moyens de contrôle peuvent déterminer une commande qui définit une position d’ouverture intermédiaire, comprise entre les position d’ouverture minimale et position d’ouverture maximale ;- in the presence of climatic information representative of a cold temperate climate and a risk of fogging at the lowest, its control means can determine a command which defines an intermediate opening position, between the opening positions minimum and maximum opening position;
- en présence d’informations climatiques représentatives d’un climat tempéré et d’un risque d’embuage au moins moyen, ses moyens de contrôle peuvent déterminer une commande qui définit une position d’ouverture intermédiaire, proche de la position d’ouverture maximale ;- in the presence of climatic information representative of a temperate climate and a risk of fogging at least medium, its control means can determine a command which defines an intermediate opening position, close to the maximum opening position ;
- ses moyens de contrôle peuvent déterminer chaque commande en fonction également d’un débit d’air délivré par l’installation de chauffage/climatisation dans l’habitacle ;- its control means can determine each command also based on an air flow rate delivered by the heating / air conditioning installation in the passenger compartment;
> en présence d’informations climatiques représentatives d’un climat très froid et d’un risque d’embuage au plus faible, ses moyens de contrôle peuvent également déterminer une commande qui définit un débit d’air maximal réduit par rapport à un débit d’air maximal offert par l’installation de chauffage/climatisation, afin de contrôler la pression dans l’habitacle ;> in the presence of climatic information representative of a very cold climate and a risk of fogging at the lowest, its control means can also determine a command which defines a reduced maximum air flow compared to a flow d 'maximum air offered by the heating / air conditioning system to control the pressure in the passenger compartment;
- en cas d’arrêt du véhicule suivi d’une ouverture d’au moins une portière de ce dernier, ses moyens de contrôle peuvent déterminer une commande qui définit une position d’ouverture maximale, au moins jusqu’à ce que cette/chaque portière ait été refermée ;- in the event of the vehicle stopping followed by the opening of at least one door of the latter, its control means can determine a command which defines a maximum opening position, at least until this / each door has been closed;
- ses moyens d’entraînement peuvent comprendre au moins un micromoteur électrique propre à entraîner en rotation un clapet.- Its drive means may include at least one electric micromotor capable of driving a valve in rotation.
L’invention propose également une installation de chauffage/ climatisation, propre à être installée dans un véhicule comportant un habitacle, et comprenant au moins un clapet, propre à permettre l’extraction vers l’extérieur de cet habitacle d’une partie de l’air, issu de l’extérieur ou recirculé, situé dans ce dernier, et un dispositif de contrôle, du type de celui présenté ci-avant.The invention also provides a heating / air conditioning installation, suitable for being installed in a vehicle comprising a passenger compartment, and comprising at least one valve, suitable for allowing the extraction of this passenger compartment from the outside of a part of the air, from outside or recirculated, located in the latter, and a control device, of the type presented above.
L’invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant un habitacle et une installation de chauffage/climatisation du type de celle présentée ci-avant.The invention also provides a vehicle, possibly of the automotive type, and comprising a passenger compartment and a heating / air conditioning installation of the type presented above.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels :Other characteristics and advantages of the invention will appear on examining the detailed description below, and the attached drawings, in which:
- la figure 1 illustre schématiquement et fonctionnellement un véhicule automobile comprenant une installation de chauffage/climatisation pourvue d’un exemple de réalisation de dispositif de contrôle selon l’invention,FIG. 1 schematically and functionally illustrates a motor vehicle comprising a heating / air conditioning installation provided with an exemplary embodiment of a control device according to the invention,
- la figure 2 illustre schématiquement, au sein d’un diagramme, un exemple de courbes d’évolutions du besoin de chauffage (bc) en fonction de la section d’extraction d’air (s), dans les cas respectivement d’un climat plus ou moins tempéré (c1 ) et d’un climat très froid (c2), et- Figure 2 schematically illustrates, in a diagram, an example of curves of changes in the heating requirement (bc) as a function of the air extraction section (s), in the cases respectively of a more or less temperate climate (c1) and a very cold climate (c2), and
- la figure 3 illustre schématiquement, au sein d’un diagramme, un exemple de courbes d’évolutions de la pression dans l’habitacle (ph) en fonction du débit d’air entrant dans l’habitacle (da), respectivement en présence du dispositif de contrôle selon l’invention sans contrôle du débit d’air maximal autorisé (c3), en présence du dispositif de contrôle selon l’invention avec contrôle du débit d’air maximal autorisé (c4), et en l’absence du dispositif de contrôle selon l’invention (c5).- Figure 3 schematically illustrates, in a diagram, an example of curves of changes in pressure in the passenger compartment (ph) as a function of the air flow entering the passenger compartment (da), respectively in the presence of the control device according to the invention without controlling the maximum authorized air flow (c3), in the presence of the control device according to the invention with control of the maximum authorized air flow (c4), and in the absence of the control device according to the invention (c5).
L’invention a notamment pour but de proposer un dispositif de contrôle DC destiné à équiper un véhicule V, comprenant un habitacle H et une installation de chauffage/climatisation IC, afin de contrôler activement et précisément la position de clapet(s) Cj dédiés à l’extraction d’air vers l’extérieur de l’habitacle H.The object of the invention is in particular to propose a DC control device intended to equip a vehicle V, comprising a cockpit H and a heating / air conditioning installation IC, in order to actively and precisely control the position of valve (s) Cj dedicated to extracting air outside the passenger compartment H.
On considère dans ce qui suit, à titre d’exemple non limitatif, que l’installation de chauffage/climatisation IC fait partie d’un véhicule automobile V, comme par exemple une voiture. Mais l’invention n’est pas limitée à ce type de véhicule. Elle concerne en effet tout type de véhicule équipé d’une installation de chauffage/climatisation alimentant en air traité au moins un habitacle.It is considered in what follows, by way of nonlimiting example, that the heating / air conditioning installation IC is part of a motor vehicle V, such as for example a car. However, the invention is not limited to this type of vehicle. It relates in fact to any type of vehicle equipped with a heating / air conditioning installation supplying treated air to at least one passenger compartment.
Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d’exemple non limitatif, que le véhicule V comprend une chaîne de transmission tout électrique. Elle comprend donc au moins une machine motrice électrique fournissant du couple pour déplacer le véhicule V à partir de l’énergie électrique stockée dans au moins une batterie rechargeable via le secteur. Mais l’invention n’est pas limitée à ce type de chaîne de transmission. Elle concerne en effet également les chaînes de transmission hybrides (c’est-àdire à machine motrice non-thermique (éventuellement électrique) et à moteur thermique) et les chaînes de transmission purement thermiques.Furthermore, it is considered in what follows, by way of nonlimiting example, that the vehicle V comprises an all-electric transmission chain. It therefore comprises at least one electric drive machine supplying torque for moving the vehicle V from the electrical energy stored in at least one rechargeable battery via the mains. However, the invention is not limited to this type of transmission chain. It in fact also relates to hybrid transmission chains (that is to say non-thermal driving machine (possibly electric) and to thermal engine) and purely thermal transmission chains.
On a schématiquement illustré sur la figure 1 un véhicule V (ici automobile) comprenant un habitacle H, une installation de chauffage/climatisation IC et un dispositif de contrôle DC selon l’invention.Schematically illustrated in Figure 1 a vehicle V (here automobile) comprising a cabin H, a heating / air conditioning installation IC and a DC control device according to the invention.
L’installation (de chauffage/climatisation) IC comprend un volet d’entrée d’air, contrôlant son alimentation en air extérieur et/ou en air recirculé (ou recyclé) en fonction d’une commande issue de moyens de gestion MG, et au moins un clapet Cj permettant l’extraction vers l’extérieur de l’habitacle H d’une partie de l’air, issu de l’extérieur ou recirculé, et situé à l’intérieur de ce dernier (H).The IC installation (heating / air conditioning) includes an air inlet flap, controlling its supply of outside air and / or recirculated (or recycled) air according to an order from MG management means, and at least one valve Cj allowing the extraction towards the outside of the passenger compartment H of part of the air, coming from the outside or recirculated, and located inside the latter (H).
On notera que dans l’exemple non limitatif illustré sur la figure 1, l’installation IC comprend quatre clapets C1 à C4 (j = 1 à 4), et plus précisément des clapets avant droit C1 et avant gauche C2, permettant d’extraire de l’air intérieur vers l’extérieur, via le compartiment moteur CM du véhicule V, et des clapets arrière droit C3 et arrière gauche C4, permettant d’extraire de l’air intérieur vers l’extérieur, via le coffre arrière CA du véhicule V (une communication entre l’habitacle H et le coffre arrière CA est alors nécessaire à l’extraction d’air). Mais le nombre de clapets Cj de l’installationIt will be noted that in the nonlimiting example illustrated in FIG. 1, the installation IC comprises four valves C1 to C4 (j = 1 to 4), and more precisely valves front right C1 and front left C2, making it possible to extract interior air to the exterior, via the engine compartment CM of the vehicle V, and rear right C3 and rear left C4 valves, making it possible to extract interior air to the exterior, via the rear boot CA of the vehicle V (communication between the passenger compartment H and the rear boot CA is then necessary for extracting air). But the number of valves Cj of the installation
IC peut prendre n’importe quelle valeur supérieure ou égale à un (1).IC can take any value greater than or equal to one (1).
Comme illustré sur la figure 1, un dispositif de contrôle DC selon l’invention comprend des moyens d’entraînement MEj et des moyens de contrôle MC.As illustrated in FIG. 1, a DC control device according to the invention comprises drive means MEj and control means MC.
Les moyens d’entraînement MEj sont agencés de manière à entraîner en rotation chaque clapet Cj (d’extraction d’air) de l’installation IC, afin de le placer dans une position qui est définie par une commande générée par les moyens de contrôle MCThe drive means MEj are arranged so as to rotate each valve Cj (air extraction) of the installation IC, in order to place it in a position which is defined by a command generated by the control means MC
Par exemple, ces moyens d’entraînement MEj peuvent comprendre au moins un micromoteur électrique propre à entraîner en rotation un clapet Cj. Dans l’exemple non limitatif illustré, l’installation IC comprend quatre clapets Cj, et par conséquent le dispositif de contrôle DC comprend quatre micromoteurs électriques (ou plus généralement moyens d’entraînement) MEj.For example, these drive means MEj may comprise at least one electric micromotor capable of driving a valve Cj in rotation. In the nonlimiting example illustrated, the installation IC comprises four valves Cj, and therefore the control device DC comprises four electric micromotors (or more generally drive means) MEj.
Chaque commande de clapet Cj, générée par les moyens de contrôle MC, est choisie parmi plusieurs qui définissent respectivement une position d’ouverture maximale (offrant une extraction d’air maximale et matérialisée en trait plein sur la figure 1), une position d’ouverture minimale (offrant une extraction d’air minimale et matérialisée en pointillés sur la figure 1), et au moins une position d’ouverture intermédiaire (offrant une extraction d’air intermédiaire entre les extractions d’air minimale et maximale). Ce choix est réalisé par les moyens de contrôle MC en fonction d’informations climatiques, d’une valeur vr représentative d’un risque d’embuage et d’une pression ph dans l’habitacle H.Each valve control Cj, generated by the control means MC, is chosen from among several which respectively define a maximum opening position (offering maximum air extraction and shown in solid lines in FIG. 1), a position of minimum opening (offering a minimum air extraction and shown in dotted lines in Figure 1), and at least one intermediate opening position (offering an intermediate air extraction between the minimum and maximum air extracts). This choice is made by the control means MC as a function of climatic information, of a value vr representative of a risk of fogging and of a pressure ph in the passenger compartment H.
Cette dernière (ph) peut, par exemple, être mesurée au moyen d’un capteur dédié, ou estimée à partir de la connaissance de la position du volet d’entrée d’air, du débit d’air et de la position des clapets Cj qui sont pilotés.The latter (ph) can, for example, be measured by means of a dedicated sensor, or estimated from knowledge of the position of the air inlet flap, the air flow rate and the position of the valves. Cj which are piloted.
Les informations climatiques définissent un besoin bc de chauffage par l’installation IC de l’air traité devant alimenter l’habitacle H. Elles peuvent avoir été reçues par un module de communication par voie d’ondes du véhicule V en provenance d’un serveur et/ou être définies par les moyens de gestion MG de l’installation IC en fonction d’une sélection aérothermique définie par un passager du véhicule V au moyen d’une interface homme/machine.The climatic information defines a heating requirement bc by the installation IC of the treated air which must supply the passenger compartment H. It may have been received by a communication module by vehicle waves V from a server and / or be defined by the management means MG of the installation IC as a function of an aerothermal selection defined by a passenger of the vehicle V by means of a man / machine interface.
Par exemple, on peut avoir un très faible besoin de chauffage en présence d’un climat tempéré chaud, un faible besoin de chauffage en présence d’un climat tempéré moyen, un besoin de chauffage moyen en présence d’un climat tempéré froid, un fort besoin de chauffage en présence d’un climat froid, et un très fort besoin de chauffage en présence d’un climat très froid.For example, one can have a very low heating requirement in the presence of a warm temperate climate, a low heating requirement in the presence of an average temperate climate, a moderate heating requirement in the presence of a cold temperate climate, a a great need for heating in the presence of a cold climate, and a very great need for heating in the presence of a very cold climate.
La valeur vr, représentative du risque d’embuage, peut, par exemple, être déterminée par les moyens de contrôle MC en fonction du niveau d’hygrométrie dans l’habitacle H et/ou du nombre de personnes présentes dans l’habitacle H, et des informations climatiques. Elle peut également être mesurée par un capteur dédié, éventuellement intégré dans un siège afin de capter la sudation de son occupant. Le niveau d’hygrométrie dans l’habitacle H peut être mesuré par un capteur présent dans ce dernier (H) ou calculé, par exemple à partir d’autres mesures (notamment de température) effectuées dans l’habitacle H et/ou dans l’installation IC. Le nombre de personnes présentes dans l’habitacle H peut être déterminé à partir d’images acquises par au moins une caméra installée dans l’habitacle H et/ou de mesures de pression fournies par des capteurs de pression installés dans les sièges du véhicule V.The value vr, representative of the risk of fogging, can, for example, be determined by the control means MC as a function of the level of hygrometry in the passenger compartment H and / or the number of people present in the passenger compartment H, and climate information. It can also be measured by a dedicated sensor, possibly integrated in a seat in order to capture the sweating of its occupant. The humidity level in the passenger compartment H can be measured by a sensor present in the latter (H) or calculated, for example from other measurements (in particular temperature) carried out in the passenger compartment H and / or in the 'IC installation. The number of people present in the passenger compartment H can be determined from images acquired by at least one camera installed in the passenger compartment H and / or from pressure measurements supplied by pressure sensors installed in the seats of the vehicle V .
Plus le nombre de personnes présentes dans l’habitacle H est élevé, plus le niveau d’hygrométrie de l’air intérieur sera élevé, et donc plus le risque d’embuage sera élevé. Par ailleurs, certains climats connus sont plus propices à l’apparition de buée dans une voiture (notamment un climat aux environs de 0°C ou lorsqu’il pleut).The more people in the passenger compartment H, the higher the level of humidity in the indoor air, and therefore the higher the risk of misting. In addition, some known climates are more prone to the appearance of fogging in a car (in particular a climate around 0 ° C or when it rains).
Les moyens de contrôle MC peuvent prendre en compte toute situation de vie connue de l’homme de l’art et définie au moins par des informations climatiques (associées à un besoin de chauffage bc plus ou moins fort) et un risque d’embuage plus ou moins fort. Plusieurs de ces situations de vie, non exhaustives, sont décrites ci-après en référence aux figures 2 et 3.The control means MC can take into account any life situation known to those skilled in the art and defined at least by climatic information (associated with a more or less strong heating requirement bc) and a risk of fogging more or less strong. Several of these non-exhaustive life situations are described below with reference to Figures 2 and 3.
Un premier exemple de situation de vie correspond à la présence d’informations climatiques représentatives d’un climat tempéré chaud. Dans cette situation de vie, qui nécessite un très faible besoin de chauffage (bd sur la figure 2), les moyens de contrôle MC peuvent déterminer une commande qui définit la position d’ouverture maximale (correspondant à la section d’extraction maximale s4 sur la figure 2) d’au moins un clapet Cj. Cette situation de vie correspond au point p1 de la courbe c1 du diagramme de la figure 2, laquelle concerne le climat tempéré (du froid au chaud).A first example of a life situation corresponds to the presence of climatic information representative of a warm temperate climate. In this life situation, which requires a very low heating requirement (bd in FIG. 2), the control means MC can determine a command which defines the maximum opening position (corresponding to the maximum extraction section s4 on Figure 2) of at least one valve Cj. This life situation corresponds to point p1 of curve c1 of the diagram in FIG. 2, which relates to the temperate climate (from cold to hot).
Un deuxième exemple de situation de vie correspond à la présence d’informations climatiques représentatives d’un climat tempéré moyen et d’un risque d’embuage au moins moyen (par exemple du fait de la présence de plusieurs personnes dans l’habitacle H et/ou d’une mesure ou d’un calcul d’un niveau d’hygrométrie moyen dans l’habitacle H). Dans cette situation de vie, qui nécessite un faible besoin de chauffage (bc2 sur la figure 2) et une extraction d’air moyenne pour minimiser les pertes thermiques tout en assurant un renouvellement de l’air adéquat dans l’habitacle H, les moyens de contrôle MC peuvent déterminer une commande qui définit une première position d’ouverture intermédiaire proche de la position d’ouverture maximale (et correspondant à la première section d’extraction intermédiaire s3 sur la figure 2) d’au moins un clapet Cj. Cette situation de vie correspond au point p2 de la courbe c1 du diagramme de la figure 2.A second example of a life situation corresponds to the presence of climatic information representative of an average temperate climate and of a risk of clouding at least medium (for example due to the presence of several people in the passenger compartment H and / or a measurement or a calculation of an average humidity level in the passenger compartment H). In this living situation, which requires a low heating requirement (bc2 in Figure 2) and an average air extraction to minimize heat losses while ensuring adequate air renewal in the passenger compartment H, the means MC control can determine a command which defines a first intermediate opening position close to the maximum opening position (and corresponding to the first intermediate extraction section s3 in Figure 2) of at least one valve Cj. This life situation corresponds to point p2 of curve c1 of the diagram in FIG. 2.
Un troisième exemple de situation de vie correspond à la présence d’informations climatiques représentatives d’un climat tempéré froid et d’un risque d’embuage au plus faible (par exemple du fait de la présence d’une seule personne dans l’habitacle H et/ou d’une mesure ou d’un calcul d’un niveau d’hygrométrie faible dans l’habitacle H). Dans cette situation de vie, qui nécessite un besoin de chauffage moyen (bc3 sur la figure 2) et une extraction d’air moyenne pour minimiser les pertes énergétiques, les moyens de contrôle MC peuvent déterminer une commande qui définit une seconde position d’ouverture intermédiaire comprise entre les position d’ouverture minimale et position d’ouverture maximale (et correspondant à la seconde section d’extraction intermédiaire s2 sur la figure 2) d’au moins un clapet Cj. Cette situation de vie correspond au point p3 de la courbe c1 du diagramme de la figure 2.A third example of a life situation corresponds to the presence of climatic information representative of a cold temperate climate and the lowest risk of fogging (for example due to the presence of a single person in the passenger compartment H and / or a measurement or calculation of a low level of humidity in the passenger compartment H). In this life situation, which requires an average heating requirement (bc3 in FIG. 2) and an average air extraction to minimize energy losses, the control means MC can determine a command which defines a second opening position intermediate between the minimum open position and maximum open position (and corresponding to the second intermediate extraction section s2 in Figure 2) of at least one valve Cj. This life situation corresponds to point p3 of curve c1 of the diagram in FIG. 2.
Un quatrième exemple de situation de vie correspond à la présence d’informations climatiques représentatives d’un climat très froid et d’un risque d’embuage au plus faible (par exemple du fait de la présence d’une seule personne dans l’habitacle H et/ou d’une mesure ou d’un calcul d’un niveau d’hygrométrie faible dans l’habitacle H). Dans cette situation de vie, qui nécessite un besoin de chauffage maximal (bc4 sur la figure 2) et une extraction d’air minimale pour minimiser les pertes énergétiques en isolant l’habitacle H, les moyens de contrôle MC peuvent déterminer une commande qui définit une position d’ouverture minimale (et correspondant à la section d’extraction minimale s1 sur la figure 2) d’au moins un clapet Cj. Cette situation de vie correspond au point p4 de la courbe c2 du diagramme de la figure 2, laquelle concerne le climat très froid.A fourth example of a life situation corresponds to the presence of climatic information representative of a very cold climate and the lowest risk of misting (for example due to the presence of a single person in the passenger compartment H and / or a measurement or calculation of a low level of humidity in the passenger compartment H). In this life situation, which requires a maximum heating requirement (bc4 in FIG. 2) and a minimum air extraction to minimize energy losses by isolating the passenger compartment H, the control means MC can determine a command which defines a minimum open position (and corresponding to the minimum extraction section s1 in FIG. 2) of at least one valve Cj. This life situation corresponds to point p4 of curve c2 of the diagram in FIG. 2, which relates to the very cold climate.
Un cinquième exemple de situation de vie correspond à la présence d’informations climatiques représentatives d’un climat très froid et d’un risque d’embuage moyen (par exemple du fait de la présence de plusieurs personnes dans l’habitacle H et/ou d’une mesure ou d’un calcul d’un niveau d’hygrométrie moyen dans l’habitacle H). Dans cette situation de vie, qui nécessite un besoin de chauffage maximal (bc4 sur la figure 2) et une extraction d’air moyenne pour minimiser les pertes thermiques tout en assurant un renouvellement de l’air adéquat dans l’habitacle H, les moyens de contrôle MC peuvent déterminer une commande qui définit la seconde position d’ouverture intermédiaire (correspondant à la seconde section d’extraction intermédiaire s2 sur la figure 2) d’au moins un clapet Cj. Cette situation de vie correspond au point p5 de la courbe c2 du diagramme de la figure 2.A fifth example of a life situation corresponds to the presence of climatic information representative of a very cold climate and of an average risk of fogging (for example due to the presence of several people in the passenger compartment H and / or a measurement or calculation of an average humidity level in the passenger compartment H). In this living situation, which requires a maximum heating requirement (bc4 in Figure 2) and an average air extraction to minimize heat losses while ensuring adequate air renewal in the passenger compartment H, the means MC control can determine a command which defines the second intermediate opening position (corresponding to the second intermediate extraction section s2 in Figure 2) of at least one valve Cj. This life situation corresponds to point p5 of curve c2 of the diagram in FIG. 2.
Un sixième exemple de situation de vie correspond à la présence d’informations climatiques représentatives d’un climat très froid et d’un risque d’embuage au moins élevé, supérieur au risque moyen (par exemple du fait de la présence de plusieurs personnes dans l’habitacle H et/ou d’une mesure ou d’un calcul d’un niveau d’hygrométrie fort dans l’habitacle H). Dans cette situation de vie, qui nécessite un besoin de chauffage maximal (bc4 sur la figure 2) et une extraction d’air maximale pour prioriser la visibilité par rapport aux pertes énergétiques, les moyens de contrôle MC peuvent déterminer une commande qui définit la position d’ouverture maximale (correspondant à la section d’extraction maximale s4 sur la figure 2) d’au moins un clapet Cj.A sixth example of a life situation corresponds to the presence of climatic information representative of a very cold climate and a risk of fogging at least high, greater than the average risk (for example due to the presence of several people in cockpit H and / or a measurement or calculation of a high humidity level in cockpit H). In this life situation, which requires a maximum heating requirement (bc4 in Figure 2) and maximum air extraction to prioritize visibility over energy losses, the control means MC can determine a command which defines the position of maximum opening (corresponding to the maximum extraction section s4 in FIG. 2) of at least one valve Cj.
Cette situation de vie correspond au point p6 de la courbe c2 du diagramme de la figure 2.This life situation corresponds to point p6 of curve c2 of the diagram in FIG. 2.
On notera que les moyens de contrôle MC peuvent également déterminer chaque commande en fonction, en outre, du débit d’air da qui est délivré par l’installation IC dans l’habitacle H. Cette option est destinée à éviter les pressions ph trop fortes dans l’habitacle H (typiquement supérieures à environ 100 Pa) en présence d’une extraction d’air faible.It will be noted that the control means MC can also determine each command as a function, moreover, of the air flow da which is delivered by the installation IC in the passenger compartment H. This option is intended to avoid excessively high pressures ph in the passenger compartment H (typically greater than approximately 100 Pa) in the presence of a weak air extraction.
En présence de cette dernière option, dans le quatrième exemple de situation de vie (informations climatiques représentatives d’un climat très froid et risque d’embuage au plus faible), les moyens de contrôle MC peuvent également déterminer une commande qui définit un débit d’air maximal réduit dar par rapport à un débit d’air maximal dam offert par l’installation IC, afin de contrôler la pression ph dans l’habitacle H (voir figure 3).In the presence of this last option, in the fourth example of a life situation (climatic information representative of a very cold climate and risk of fogging at the lowest), the control means MC can also determine a command which defines a flow rate d 'maximum air reduced da r compared to a maximum air flow dam offered by the installation IC, in order to control the pressure ph in the passenger compartment H (see figure 3).
Si le débit d’air da nécessaire (ou demandé) pour le mode automatique (ou le mode manuel) de l’installation IC est moyen, et qu’il n’y a pas de risque de montée en pression dans l’habitacle H, il n’y a pas besoin de limiter le débit d’air maximal dam.If the air flow da necessary (or requested) for the automatic mode (or manual mode) of the IC installation is medium, and there is no risk of pressure build-up in the passenger compartment H , there is no need to limit the maximum air flow dam.
En revanche, si le débit d’air da nécessaire (ou demandé) pour le mode automatique (ou le mode manuel) de l’installation IC est élevé, il y a un risque de montée en pression dans l’habitacle H, et par conséquent il faut limiter le débit d’air maximal dam en imposant un débit d’air maximal réduit dar. Par exemple, si la température extérieure est d’environ -20°C, le conducteur du véhicule V règle le débit d’air da en position maximale. Mais, dans un souci d’efficacité énergétique l’extraction d’air doit être réduite et donc les moyens de contrôle MC déterminent une commande qui définit un débit d’air maximal réduit dar par rapport au débit d’air maximal dam demandé par le conducteur. Par exemple, si le débit d’air maximal dam est égal à environ 440 kg/h, le débit d’air maximal réduit dar peut être égal à 360 kg/h. On notera que les moyens de contrôle MC peuvent également et éventuellement déclencher l’émission d’un message textuel par au moins un écran du véhicule V et/ou la diffusion d’un message audio par au moins un haut-parleur du véhicule V, afin de signaler au conducteur que le débit d’air maximal est temporairement réduit pour réaliser un gain énergétique.On the other hand, if the air flow da necessary (or requested) for the automatic mode (or the manual mode) of the IC installation is high, there is a risk of pressure build-up in the passenger compartment H, and by therefore, limit the maximum air flow dam by imposing a reduced maximum air flow da r . For example, if the outside temperature is around -20 ° C, the driver of the vehicle V adjusts the air flow da to the maximum position. But, for the sake of energy efficiency, the air extraction must be reduced and therefore the control means MC determine a command which defines a maximum air flow reduced da r compared to the maximum air flow dam requested by the driver. For example, if the maximum air flow da m is approximately 440 kg / h, the reduced maximum air flow da r can be equal to 360 kg / h. It will be noted that the control means MC can also and possibly trigger the transmission of a text message by at least one screen of the vehicle V and / or the broadcasting of an audio message by at least one loudspeaker of the vehicle V, to notify the driver that the maximum air flow is temporarily reduced to save energy.
L’intérêt de cette réduction du débit d’air apparaît clairement sur l’exemple de diagramme de la figure 3.The value of this reduction in air flow is clearly shown in the diagram example in Figure 3.
La courbe C3 illustre un exemple d’évolution de la pression ph dans l’habitacle H en fonction du débit d’air da entrant dans l’habitacle H en présence du dispositif de contrôle DC, mais sans contrôle du débit d’air maximal dam autorisé. On peut observer que l’on atteint rapidement dans l’habitacle H des pressions ph trop importantes (typiquement 250 pa pour ph3) lorsque l’on augmente le débit d’air da.Curve C3 illustrates an example of the evolution of the pressure ph in the passenger compartment H as a function of the air flow da entering the passenger compartment H in the presence of the DC control device, but without controlling the maximum air flow dam authorized. It can be observed that one quickly reaches in the passenger compartment H excessively high pressures ph (typically 250 pa for ph3) when the air flow da is increased.
La courbe C4 illustre un exemple d’évolution de la pression ph dans l’habitacle H en fonction du débit d’air da entrant dans l’habitacle H en présence du dispositif de contrôle DC, mais avec un contrôle du débit d’air maximal dam autorisé. On peut observer que la limitation du débit d’air maximal dam à dar permet de restreindre la pression ph dans l’habitacle H à une valeur ph2 raisonnable (typiquement 90 pa en ordre de grandeur). Cela est aussi intéressant au niveau thermique car la température d’air traité alimentant l’habitacle H est plus élevée (à iso puissance thermique installée). En effet, la chute du débit d’air dans l’échangeur de chaleur (aérotherme de l’installation IC) induit une montée en température de l’air traité qui est injecté dans l’habitacle H.Curve C4 illustrates an example of evolution of the pressure ph in the passenger compartment H as a function of the air flow da entering the passenger compartment H in the presence of the DC control device, but with a control of the maximum air flow dam allowed. It can be observed that limiting the maximum air flow da m to da r makes it possible to restrict the pressure ph in the passenger compartment H to a reasonable ph2 value (typically 90 pa in order of magnitude). This is also advantageous at the thermal level because the temperature of the treated air supplying the passenger compartment H is higher (at iso installed thermal power). Indeed, the drop in the air flow in the heat exchanger (air heater of the IC installation) induces a rise in temperature of the treated air which is injected into the passenger compartment H.
La courbe C5 illustre un exemple d’évolution de la pression ph dans l’habitacle H en fonction du débit d’air da entrant dans l’habitacle H en l’absence du dispositif de contrôle DC. On peut observer que la pression ph 1 dans l’habitacle H demeure très raisonnable (typiquement 70 pa), en présence d’un débit d’air maximal dam, ce qui impose une extraction maximale et donc induit des pertes énergétiques maximales.Curve C5 illustrates an example of evolution of the pressure ph in the passenger compartment H as a function of the air flow da entering the passenger compartment H in the absence of the DC control device. It can be observed that the pressure ph 1 in the cabin H remains very reasonable (typically 70 pa), in the presence of a maximum air flow dam, which imposes a maximum extraction and therefore induces maximum energy losses.
D’une manière générale, dès que les moyens de contrôle MC détectent un risque d’embuage élevé, ils déterminent une commande qui définit une position d’ouverture maximale, quel que soit le besoin de chauffage bc, afin de prioriser la visibilité par rapport aux pertes énergétiques.In general, as soon as the MC control means detect a high risk of fogging, they determine a command which defines a maximum opening position, whatever the heating requirement bc, in order to prioritize visibility over energy losses.
On notera également que les moyens de contrôle MC peuvent, en cas d’arrêt du véhicule V suivi d’une ouverture d’au moins une portière de ce dernier (V), déterminer une commande qui définit la position d’ouverture maximale, au moins jusqu’à ce que cette portière ait été refermée. Ce placement temporaire dans la position d’ouverture maximale (offrant une section d’extraction d’air maximale) permet en effet une bonne fermeture des portières.It will also be noted that the control means MC can, in the event of the vehicle V being stopped followed by the opening of at least one door of the latter (V), determining a command which defines the maximum opening position, at less until this door has been closed. This temporary placement in the maximum opening position (offering a maximum air extraction section) allows the doors to close properly.
On notera également, comme illustré sur la figure 1, que les moyens de contrôle MC peuvent faire partie d’un calculateur Cl de l’installation IC qui comprend les moyens de gestion MG. Ils (MC) pourraient d’ailleurs faire partie de ces moyens de gestion MG. Mais cela n’est pas obligatoire. Ces moyens de contrôle MC pourraient en effet être un équipement couplé au calculateur Cl, directement ou indirectement. Par conséquent, les moyens de contrôle MC peuvent être réalisés sous la forme de modules logiciels (ou informatiques ou encore « software >>), ou bien d’une combinaison de circuits électroniques (ou « hardware ») et de modules logiciels.It will also be noted, as illustrated in FIG. 1, that the control means MC can be part of a computer C1 of the installation IC which includes the management means MG. They (MC) could also be part of these MG management means. But it is not compulsory. These control means MC could indeed be equipment coupled to the computer C1, directly or indirectly. Consequently, the control means MC can be produced in the form of software modules (or computer modules or “software”), or else of a combination of electronic circuits (or “hardware”) and software modules.
On notera également qu’en présence de plusieurs clapets Cj, les moyens de contrôle MC peuvent éventuellement déterminer des positions différentes pour les différents clapets Cj.It will also be noted that in the presence of several valves Cj, the control means MC can possibly determine different positions for the different valves Cj.
L’invention offre plusieurs avantages, parmi lesquels :The invention offers several advantages, including:
- un gain énergétique du fait d’un contrôle efficace permanent de l’extraction d’air et donc des pertes énergétiques induites par les clapets,- an energy gain due to an effective permanent control of the air extraction and therefore of the energy losses induced by the valves,
- une amélioration du désembuage du fait qu’il est désormais possible de mettre 100% de la section d’extraction d’air quels que soient les réglages de l’installation,- an improvement in the demisting due to the fact that it is now possible to put 100% of the air extraction section whatever the installation settings,
- une réduction des coûts de l’installation du fait qu’il n’est plus nécessaire de lui adjoindre un chauffage additionnel (comme par exemple une résistance électrique ou un bruleur), du fait du gain énergétique.- a reduction in installation costs because it is no longer necessary to add additional heating (such as an electrical resistance or a burner), due to the energy saving.
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