FR3070902B1 - 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 opening 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) D’EXTRACTION D’AIR POUR UNE INSTALLATION DE CHAUFFAGE/CLIMATISATION D’UN VÉHICULE. L’invention concerne les installations de chauffage/climatisation qui équipent certains véhicules, éventuellement de type automobile.MOTORIZED CLOSER (S) CONTROL DEVICE (S) FOR EXTRACTING AIR FOR A HEATING / AIR CONDITIONING INSTALLATION OF A VEHICLE. The invention relates to heating / air conditioning systems that equip certain vehicles, possibly of the automotive 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 comprise at least one valve intended to allow the extraction to the outside of a portion 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 flaps), the air could flow from the interior to the outside the cockpit, and when the pressure in the cockpit was lower than the pressure outside the cockpit the air was forced to circulate and remain in the cockpit. Obtaining a pressure in the cockpit greater than the pressure outside the passenger compartment was achieved by placing the air intake flap of the installation in a position called "outside air" allowing entry of an outside air flow into the passenger compartment. Obtaining a pressure in the cockpit lower than the pressure outside the passenger compartment was done by placing the air inlet flap of the installation in a position called "recirculated" (or " recycled ") prohibiting the entry of outside air into the passenger compartment and thus allowing only 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 caused a double disadvantage. Indeed, the supply of the cabin air outside air automatically causes extraction to the outside of a portion of the indoor air, and therefore significant energy losses, comparable to a poor insulation of the passenger compartment, which induces overconsumption of energy by the installation. As for the supply of recirculated air to the cabin, it increases the risk of fogging, especially when the number of people present in the cabin is important.
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. L’invention a donc notamment pour but d’améliorer la situation.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 in order to save energy when the passenger compartment is powered. in outdoor air. This active (or controlled) operation of the valves is however insufficient because it does not take into account parameters that influence the generation of steam on the windows of the passenger compartment or a rise in pressure in the passenger compartment. In particular, there is no consideration of the climate outside the cabin and the need for effective heating. The invention is therefore particularly intended 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 for this purpose a control device, on the one hand, intended to be part of a heating / air conditioning system, suitable for being installed in a vehicle comprising a passenger compartment, and comprising at least one valve adapted to allow the l extraction to the outside of this cabin of a part of the air, coming from outside or recirculated, and located in the latter, and, secondly, comprising drive means responsible for driving in rotation this / each valve 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 in that it also comprises control means determining each of several commands defining a maximum open 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.
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 : - 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 ; - 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 ; - 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 ; - 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 ; - 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 ; - 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 ; > 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 ; - 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 ; - ses moyens d’entraînement peuvent comprendre au moins un micromoteur électrique propre à entraîner en rotation un clapet. 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. 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. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels : - 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, - 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 - 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). 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 control device according to the invention can comprise other characteristics that can be taken separately or in combination, and in particular: its control means can determine the value representative of the fogging risk as a function of a hygrometry level in the cockpit and / or a number of people in the cockpit, and climate information; in the presence of climatic information representative of a warm temperate climate, its control means can determine a control which defines the maximum open position; 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 fogging risk is lowest, or a command which defines a position intermediate opening, between the minimum open position and the maximum open position, when the risk of fogging is medium, is still a control which defines the maximum open position when the fogging hazard is at least high; - In the presence of climate information representative of a cold temperate climate and a risk of fogging at its weakest, its control means can determine a control that defines an intermediate open position, between the open position minimum and maximum open position; - In the presence of climate information representative of a temperate climate and a risk of fogging at least medium, its control means can determine a control that defines an intermediate open position, close to the maximum open position ; its control means can determine each command also as a function of an air flow delivered by the heating / air-conditioning installation in the passenger compartment; > in the presence of climate information representative of a very cold climate and a risk of fogging at the lowest, its control means can also determine a control that defines a reduced maximum air flow compared to a flow rate of maximum air offered by the heating / air conditioning system, to control the pressure in the passenger compartment; - In case of stopping the vehicle followed by an opening of at least one door of the latter, its control means can determine a command that defines a maximum open position, at least until this / each door was closed; - Its drive means may comprise at least one electric micromotor own to rotate a valve. The invention also proposes a heating / air-conditioning installation, suitable for being installed in a vehicle comprising a cockpit, and comprising at least one valve, capable of allowing the extraction to the outside of this cabin of a part of the cabin. air, from the outside or recirculated, located in the latter, and a control device, of the type shown above. The invention also proposes a vehicle, possibly of automobile type, and comprising a passenger compartment and a heating / air-conditioning installation of the type presented above. Other features and advantages of the invention will appear on examining the detailed description below, and the accompanying drawings, in which: - Figure 1 schematically and functionally illustrates a motor vehicle comprising a heating / air conditioning system provided of an exemplary embodiment of control device according to the invention, - Figure 2 schematically illustrates, in a diagram, an example of curves of evolutions of the heating requirement (bc) according to the section of extraction of air (s), in the case of a more or less temperate climate (c1) and a very cold climate (c2) respectively, and - Figure 3 schematically illustrates, in a diagram, a example of curves of changes in the 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 control of the flow rate Maximum authorized air (c3), in the presence of the control device according to the invention with control of the maximum authorized air flow rate (c4), and in the absence of the control device according to the invention (c5). The object of the invention is in particular to propose a DC control device intended to equip a vehicle V, comprising a passenger compartment H and a heating / air conditioning unit IC, in order to actively and precisely control the position of the valve (s) Cj dedicated to the extraction of air to the outside of the cabin 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.In the following, by way of non-limiting example, the heating / air-conditioning system IC is considered to be part of a motor vehicle V, for example a car. But the invention is not limited to this type of vehicle. It concerns indeed any type of vehicle equipped with a heating / air conditioning system 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-à-dire à machine motrice non-thermique (éventuellement électrique) et à moteur thermique) et les chaînes de transmission purement thermiques.Furthermore, it is considered in the following, by way of non-limiting example, that the vehicle V comprises an all-electric transmission chain. It therefore comprises at least one electric motor providing torque to move the vehicle V from the electrical energy stored in at least one rechargeable battery via the sector. But the invention is not limited to this type of transmission chain. It also relates to hybrid transmission chains (that is to say, non-thermal (possibly electric) engine and 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. 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).FIG. 1 diagrammatically illustrates a vehicle V (here automobile) comprising a passenger compartment H, a heating / air conditioning system IC and a DC control device according to the invention. The installation (heating / air conditioning) IC comprises an air intake flap, controlling its external air supply and / or recirculated air (or recycled) according to a control from MG management means, and at least one valve Cj allowing the extraction to the outside of the passenger compartment H of a part of the air, coming from outside or recirculated, and situated 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’installation IC peut prendre n’importe quelle valeur supérieure ou égale à un (1).It will be noted that in the non-limiting example illustrated in FIG. 1, the installation IC comprises four valves C1 to C4 (j = 1 to 4), and more precisely right front valves C1 and front left valves C2, making it possible to extract from the inside air to the outside, via the engine compartment CM of the vehicle V, and rear right valves C3 and rear left C4, for extracting air inside outwards, via the rear trunk CA of the vehicle V (a communication between the passenger compartment H and the rear trunk CA is then necessary for the extraction of air). But the number of valves Cj of the IC installation 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 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 electrical micromotor adapted to rotate a valve Cj. 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 open position (offering maximum air extraction and materialized in solid line in FIG. 1), a position of minimum opening (providing a minimum air extraction and materialized in dashed lines in Figure 1), and at least one intermediate opening position (providing an intermediate air extraction between the minimum and maximum air extractions). This choice is made by the control means MC as a function of climate information, a value vr representative of a fogging hazard and 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 the knowledge of the position of the air intake flap, the air flow and the position of the flaps Cj that 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 climate information defines a need bc heating by the IC installation of the treated air to feed the passenger compartment H. They may have been received by a vehicle V wave communication module from a server and / or be defined by the MG management means of the IC installation according to 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, there may be a very low need for heating in the presence of a warm temperate climate, a low need for heating in the presence of a moderate temperate climate, a need for medium heating in the presence of a cold temperate climate, strong need for heating in the presence of a cold climate, and a very strong 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 fogging risk, may, for example, be determined by the control means MC as a function of the hygrometry level in the passenger compartment H and / or the number of persons present in the passenger compartment H, and climate information. It can also be measured by a dedicated sensor, possibly integrated in a seat to capture the sweating of its occupant. The hygrometry 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 passenger compartment. IC installation. The number of people present in the cabin H can be determined from images acquired by at least one camera installed in the passenger compartment H and / or from pressure measurements provided 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 higher the number of people present in the passenger compartment H, the higher the hygrometry level of the indoor air will be, and therefore the risk of fogging will be high. In addition, some known climates are more conducive to the appearance of steam in a car (including 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 climate information (associated with a heating need bc more or less strong) and a risk of misting more or less strong. Several of these non-exhaustive life situations are described below with reference to FIGS. 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 open position (corresponding to the maximum extraction section s4 on Figure 2) of at least one valve Cj. This life situation corresponds to the point p1 of the curve c1 of the diagram of Figure 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 climate information representative of an average temperate climate and a risk of fogging 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 a mean hygrometry level in the cabin H). In this life situation, which requires a low need for heating (BC2 in Figure 2) and a medium air extraction to minimize heat losses while ensuring a renewal of adequate air in the cabin H, the means MC control can determine a control that defines a first intermediate opening position close to the maximum open position (and corresponding to the first intermediate extraction section s3 in Figure 2) of at least one valve Cj. This life situation corresponds to the point p2 of the curve c1 of the diagram of FIG.
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 climate information representative of a cold temperate climate and a risk of fogging at the lowest (for example because of the presence of a single person in the passenger compartment H and / or measurement or calculation of a low level of hygrometry in the cabin H). In this life situation, which requires a medium heating requirement (bc3 in FIG. 2) and an average air extraction to minimize energy losses, the control means MC can determine a control that defines a second open 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 the point p3 of the curve c1 of the diagram of FIG.
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 climate information representative of a very cold climate and a risk of fogging at the lowest (for example because of the presence of a single person in the passenger compartment H and / or measurement or calculation of a low level of hygrometry in the cabin H). In this life situation, which requires a need for maximum heating (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 control that defines a minimum open position (and corresponding to the minimum extraction section s1 in Figure 2) of at least one valve Cj. This life situation corresponds to the point p4 of the curve c2 of the diagram of FIG. 2, which concerns 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 climate information representative of a very cold climate and a medium risk of fogging (for example due to the presence of several people in the passenger compartment H and / or a measurement or a calculation of a mean hygrometry level in the cabin H). In this life situation, which requires a need for maximum heating (BC4 in Figure 2) and an average air extraction to minimize heat loss while ensuring a renewal of adequate air in the cabin H, the means MC control may determine a control that defines the second intermediate open position (corresponding to the second intermediate extraction section s2 in Figure 2) of at least one valve Cj. This life situation corresponds to the point p5 of the curve c2 of the diagram of FIG.
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. Cette situation de vie correspond au point p6 de la courbe c2 du diagramme de la figure 2.A sixth example of a life situation corresponds to the presence of climate information representative of a very cold climate and a risk of fogging at least high, higher than the average risk (for example because of the presence of several people in the passenger compartment H and / or a measurement or a calculation of a high hygrometry level in the cabin H). In this life situation, which requires a need for maximum heating (bc4 in FIG. 2) and a maximum air extraction to prioritize the visibility with respect to the energy losses, the control means MC can determine a control that defines the position maximum opening (corresponding to the maximum extraction section s4 in FIG. 2) of at least one valve Cj. This life situation corresponds to the point p6 of the curve c2 of the diagram of FIG.
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 should be noted that the control means MC can also determine each control also in function of the air flow da which is delivered by the installation IC in the passenger compartment H. This option is intended to avoid excessive pressure ph in the passenger compartment H (typically greater than about 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 (climate 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 of The maximum air is reduced with respect to a maximum airflow rate offered by the installation IC, in order to control the pressure ph in the passenger compartment H (see FIG. 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 required (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 airflow 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. L’intérêt de cette réduction du débit d’air apparaît clairement sur l’exemple de diagramme de la figure 3.On the other hand, if the air flow required (or required) for the automatic mode (or the manual mode) of the installation IC is high, there is a risk of pressure build-up in the passenger compartment H, and by Therefore, the maximum air flow dam must be limited by imposing a maximum air flow rate reduced dar. For example, if the outside temperature is about -20 ° C, the driver of the vehicle V sets the airflow da in maximum position. However, for the sake of energy efficiency, the extraction of air must be reduced and therefore the control means MC determine a control which defines a maximum air flow rate reduced with respect to the maximum air flow rate required by the driver. For example, if the maximum air flow rate is about 440 kg / h, the maximum air flow rate can be reduced to 360 kg / h. It should 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 alert the driver that the maximum airflow is temporarily reduced to achieve energy savings. The advantage of this reduction of the air flow is clearly shown in the diagram example of FIG.
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.The curve C3 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 control device DC, but without control of the maximum air flow rate. authorized. It can be observed that one reaches quickly in the cockpit H too high ph pressures (typically 250 pa for ph3) when one increases the airflow da.
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 entering the passenger compartment H in the presence of the control device DC, but with a maximum air flow control. authorized dam. It can be observed that the limitation of the maximum airflow dam to dar limits the pressure ph in the passenger compartment H to a reasonable value ph2 (typically 90 pa in order of magnitude). This is also interesting thermally because the treated air temperature supplying the passenger compartment H is higher (iso thermal power installed). Indeed, the fall of the air flow in the heat exchanger (unit heater IC) 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 ph1 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. 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.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 cabin H in the absence of the DC control device. It can be observed that the pressure ph1 in the passenger compartment H remains very reasonable (typically 70 Pa), in the presence of a maximum airflow dam, which imposes a maximum extraction and thus induces maximum energy losses. In general, as soon as the control means MC detect a high fogging risk, they determine a command which defines a maximum open position, regardless of the heating requirement bc, in order to prioritize the relative visibility. 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 an opening of at least one door of the latter (V), determine a command which defines the maximum open position, at unless this door has been closed. This temporary placement in the maximum open position (offering a maximum air extraction section) allows a good closing of the doors.
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 calculator C1 of the installation IC which comprises the management means MG. They (MC) could also be part of these MG management means. But this is not obligatory. These control means MC could indeed be a device coupled to the computer Cl, directly or indirectly. Consequently, the control means MC can be made in the form of software modules (or computer or "software"), or 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. L’invention offre plusieurs avantages, parmi lesquels : - un gain énergétique du fait d’un contrôle efficace permanent de l’extraction d’air et donc des pertes énergétiques induites par les clapets, - 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, - 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.It will also be noted that in the presence of several valves Cj, the control means MC may possibly determine different positions for the different valves Cj. The invention offers several advantages, among which: an energetic gain due to a permanent effective control of the extraction of air and thus of the energy losses induced by the valves; an improvement of the defogging because it is it is now possible to put 100% of the exhaust air section regardless of the installation settings, - a reduction in the costs of the installation because it is no longer necessary to add additional heating (such as an electrical resistance or a burner), because of the energy gain.
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