FR3082786A1 - METHOD FOR CONTROLLING A REFRIGERANT FLUID CIRCUIT FOR VEHICLE - Google Patents

METHOD FOR CONTROLLING A REFRIGERANT FLUID CIRCUIT FOR VEHICLE Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un procédé (2) de contrôle d'un circuit (1) de fluide réfrigérant (FR) pour véhicule comprenant un dispositif de compression (8), un premier échangeur thermique (16) agencé pour être traversé par un flux d'air extérieur (FE), un deuxième échangeur thermique (21) agencé pour être traversé par un flux d'air intérieur (FA), un organe de détente (20) à section variable, un dispositif d'accumulation (25), le procédé (2) de contrôle comprenant une étape (E3) de contrôle du degré d'ouverture (D) de l'organe de détente (20), le degré d'ouverture (D) contrôle un sous-refroidissement (Tsbc) de consigne calculé grâce à une température de condensation (Tc), à une température (Te) et à un coefficient (A), selon une formule (F) [Tsbc = A x (Tc - Te)], où le coefficient (A) est fonction d'un facteur alpha compris entre 0.68 et 1. Application aux véhicules automobiles.The invention relates to a method (2) for controlling a circuit (1) of refrigerant fluid (FR) for a vehicle comprising a compression device (8), a first heat exchanger (16) arranged to be traversed by a flow of external air (FE), a second heat exchanger (21) arranged to be traversed by an internal air flow (FA), an expansion member (20) with variable section, an accumulation device (25), the control method (2) comprising a step (E3) of controlling the degree of opening (D) of the expansion member (20), the degree of opening (D) controlling a set subcooling (Tsbc) calculated using a condensation temperature (Tc), a temperature (Te) and a coefficient (A), according to a formula (F) [Tsbc = A x (Tc - Te)], where the coefficient (A) is function of an alpha factor between 0.68 and 1. Application to motor vehicles.

Description

Le domaine de la présente invention est celui des circuits de fluide réfrigérant et des systèmes de traitement thermique incluant de tels circuits de fluide réfrigérant, notamment pour véhicule automobile. Les véhicules automobiles sont couramment équipés de circuits de fluide réfrigérant utilisés pour chauffer ou refroidir différentes zones ou différents composants du véhicule. Il est notamment connu d’utiliser un circuit de fluide réfrigérant pour traiter thermiquement un flux d’air intérieur envoyé dans l’habitacle du véhicule.The field of the present invention is that of refrigerant circuits and heat treatment systems including such refrigerant circuits, in particular for a motor vehicle. Motor vehicles are commonly equipped with refrigerant circuits used to heat or cool different areas or different components of the vehicle. It is notably known to use a refrigerant circuit for thermally treating an interior air flow sent into the passenger compartment of the vehicle.

Un circuit de fluide réfrigérant est connu pour inclure un couple d’échangeurs thermiques destinés à réaliser un cycle thermodynamique en vue de fournir une énergie capable de refroidir l’habitacle du véhicule, que ce soit pendant l’utilisation du véhicule en phases de roulage, ou à l’arrêt du véhicule. Ce couple d’échangeurs thermiques comporte ainsi un échangeur thermique apte à fonctionner en évaporateur et un autre échangeur thermique apte à fonctionner en condenseur. Afin de refroidir l'habitacle grâce à un flux d’air intérieur refroidi, l’échangeur thermique apte à fonctionner en évaporateur est traversé par ce flux d’air intérieur qu’il traite thermiquement. De façon connue, cet évaporateur est une partie d’une installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation équipant le véhicule.A refrigerant circuit is known to include a couple of heat exchangers intended to carry out a thermodynamic cycle in order to supply energy capable of cooling the passenger compartment of the vehicle, whether during the use of the vehicle during driving phases, or when the vehicle is stopped. This pair of heat exchangers thus comprises a heat exchanger capable of operating as an evaporator and another heat exchanger capable of operating as a condenser. In order to cool the passenger compartment thanks to a cooled interior air flow, the heat exchanger capable of operating as an evaporator is crossed by this interior air flow which it treats thermally. In known manner, this evaporator is a part of a ventilation, heating and / or air conditioning installation equipping the vehicle.

Le problème technique réside dans la capacité à refroidir l’habitacle de façon optimale, tout en limitant la consommation du circuit de fluide réfrigérant capable de remplir cette fonction.The technical problem lies in the ability to cool the passenger compartment optimally, while limiting the consumption of the refrigerant circuit capable of fulfilling this function.

L’invention s’inscrit dans ce contexte et propose une solution technique qui concoure à réguler le cycle thermodynamique ayant lieu au sein du circuit de fluide réfrigérant tout en garantissant le refroidissement du flux d’air intérieur de façon adéquate, c’est à dire en amenant ce flux d’air intérieur à une température telle qu’elle est attendue dans l’habitacle du véhicule. Cette solution technique est appliquée au moyen d’un circuit de fluide réfrigérant astucieusement conçu pour réguler l’état du fluide réfrigérant, en fonction des paramètres de température et de pression relevés dans ledit circuit et notamment par l’obtention d’une température de sous-refroidissement optimal du fluide réfrigérant.The invention is part of this context and proposes a technical solution which helps regulate the thermodynamic cycle taking place within the refrigerant circuit while ensuring adequate cooling of the interior air flow, that is to say by bringing this interior air flow to a temperature as expected in the passenger compartment of the vehicle. This technical solution is applied by means of a coolant circuit cleverly designed to regulate the state of the coolant, as a function of the temperature and pressure parameters noted in said circuit and in particular by obtaining an under temperature. -optimal cooling of the refrigerant.

L'invention a donc pour objet un procédé de contrôle d’un circuit de fluide réfrigérant pour véhicule, le circuit de fluide réfrigérant comprenant au moins un dispositif de compression du fluide réfrigérant, un premier échangeur thermique agencé pour être traversé par un flux d’air extérieur à un habitacle du véhicule, un deuxième échangeur thermique agencé pour être traversé par un flux d’air intérieur envoyé dans l’habitacle du véhicule, un organe de détente à section variable disposé entre le premier échangeur thermique et le deuxième échangeur thermique, un dispositif d’accumulation disposé entre le deuxième échangeur thermique et le dispositif de compression, le procédé de contrôle comprenant au moins une étape de contrôle du degré d’ouverture de l’organe de détente, caractérisé en ce que le degré d’ouverture contrôle un sous-refroidissement « Tsbc » de consigne du fluide réfrigérant en sortie du premier échangeur thermique, le sous-refroidissement « Tsbc » de consigne étant calculé grâce à au moins une température de condensation « Te » du fluide réfrigérant en sortie du premier échangeur thermique, à une température « Te » du flux d’air extérieur et à un coefficient « A », selon une formule définie telle que [Tsbc = A x (Te - Te)], où le coefficient « A » est fonction d’un facteur alpha compris entre 0.68 et i.The invention therefore relates to a method of controlling a refrigerant circuit for a vehicle, the refrigerant circuit comprising at least one device for compressing the refrigerant, a first heat exchanger arranged to be traversed by a flow of air outside a passenger compartment of the vehicle, a second heat exchanger arranged to be traversed by a flow of interior air sent into the passenger compartment of the vehicle, an expansion member with variable section disposed between the first heat exchanger and the second heat exchanger, an accumulation device disposed between the second heat exchanger and the compression device, the control method comprising at least one step of controlling the degree of opening of the expansion member, characterized in that the degree of opening controls a “Tsbc” subcooling of the refrigerant fluid output from the first exchanger t hermetic, the set sub-cooling “Tsbc” being calculated thanks to at least one condensing temperature “Te” of the refrigerant leaving the first heat exchanger, at a temperature “Te” of the external air flow and a coefficient "A", according to a defined formula such as [Tsbc = A x (Te - Te)], where the coefficient "A" is a function of an alpha factor between 0.68 and i.

Le sous-refroidissement « Tsbc » est une température du fluide réfrigérant. Le sous-refroidissement d’un liquide sous-refroidi à la température et pression (T, P) est l’écart de température entre « Te » et « T ». La température de condensation « Te » est la température de saturation du fluide réfrigérant à la pression considérée mesurée ou estimée en sortie du premier échangeur thermique. « T » est la température mesurée du fluide réfrigérant en sortie du premier échangeur thermique."Tsbc" sub-cooling is a temperature of the refrigerant. The sub-cooling of a liquid sub-cooled to temperature and pressure (T, P) is the temperature difference between "Te" and "T". The condensation temperature “Te” is the saturation temperature of the refrigerant at the pressure considered measured or estimated at the outlet of the first heat exchanger. "T" is the measured temperature of the refrigerant leaving the first heat exchanger.

Le circuit de fluide réfrigérant est un circuit fermé qui met en œuvre un cycle thermodynamique.The refrigerant circuit is a closed circuit which implements a thermodynamic cycle.

Le dispositif de compression du fluide réfrigérant, que comprend le circuit de fluide réfrigérant, permet de comprimer le fluide réfrigérant. Le dispositif de compression est par exemple un compresseur, et l’invention trouve une application toute particulière lorsque le compresseur est un compresseur électrique à cylindrée fixe et à vitesse variable. Il est ainsi possible de contrôler la puissance thermique du circuit selon l’invention.The refrigerant compression device, which the refrigerant circuit includes, makes it possible to compress the refrigerant. The compression device is for example a compressor, and the invention finds a very particular application when the compressor is an electric compressor with fixed displacement and variable speed. It is thus possible to control the thermal power of the circuit according to the invention.

Le fluide réfrigérant est par exemple un fluide sous-critique, tel que celui connu sous la référence R134A ou 1234YF.The refrigerant is for example a subcritical fluid, such as that known under the reference R134A or 1234YF.

Le premier échangeur thermique peut être installé en face avant du véhicule. Ce premier échangeur thermique peut ainsi être utilisé comme condenseur. Il peut également être utilisé comme évaporateur lorsqu’un autre échangeur thermique est utilisé en condenseur dans le circuit de fluide réfrigérant.The first heat exchanger can be installed on the front of the vehicle. This first heat exchanger can thus be used as a condenser. It can also be used as an evaporator when another heat exchanger is used as a condenser in the refrigerant circuit.

Le dispositif d’accumulation permet d’accumuler la masse circulante de fluide réfrigérant. Le premier échangeur thermique est, de ce fait, dépourvu de bouteille.The accumulation device accumulates the circulating mass of refrigerant. The first heat exchanger is therefore devoid of a bottle.

Le deuxième échangeur thermique est apte à fonctionner en évaporateur. Lors de la mise en œuvre du deuxième échangeur thermique en évaporateur, un flux d’air est refroidi par son passage au travers du premier échangeur thermique. Le flux d’air ainsi modifié thermiquement est ensuite distribué dans l’habitacle du véhicule. Le deuxième échangeur thermique peut être compris dans une installation de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation. Dans un exemple de mise en œuvre, le deuxième échangeur thermique utilisé en évaporateur est couplé au premier échangeur thermique utilisé en condenseur.The second heat exchanger is capable of operating as an evaporator. During the implementation of the second heat exchanger in an evaporator, an air flow is cooled by its passage through the first heat exchanger. The air flow thus modified thermally is then distributed in the passenger compartment of the vehicle. The second heat exchanger can be included in a ventilation, heating and / or air conditioning installation. In an exemplary implementation, the second heat exchanger used in the evaporator is coupled to the first heat exchanger used in the condenser.

L’organe de détente dispose d’une section variable destinée à être empruntée par le fluide réfrigérant. Cette section est variable en ce sens que l’organe de détente dispose d’une ouverture variable. Ainsi, l’organe de détente peut être intégralement ouvert ou intégralement fermé, mais également être partiellement ouvert selon différents degrés d’ouverture. L’organe de détente est donc configuré pour pouvoir générer des détentes différentes.The expansion member has a variable section intended to be taken up by the refrigerant. This section is variable in the sense that the trigger has a variable opening. Thus, the expansion member can be fully open or fully closed, but also be partially open according to different degrees of opening. The trigger is therefore configured to be able to generate different detents.

Lorsque l’organe de détente est totalement ouvert, c’est-à-dire qu’il a un degré d’ouverture de ioo%, l’organe de détente ne fait subir aucune détente au fluide réfrigérant. Lorsque l’organe de détente est totalement fermé, c’est-à-dire qu’il a un degré d’ouverture de o%, l’organe de détente n’est pas traversé par le fluide réfrigérant. Entre ces deux situations, l’ouverture est partielle et le degré d’ouverture compris entre 1% et 99%. C’est ce degré d’ouverture qui est adapté lors du procédé selon l’invention.When the expansion member is fully open, that is to say that it has a degree of opening of 10%, the expansion member does not undergo any expansion of the refrigerant. When the expansion member is completely closed, that is to say that it has an opening degree of o%, the expansion member is not traversed by the refrigerant. Between these two situations, the opening is partial and the degree of opening between 1% and 99%. It is this degree of openness which is adapted during the process according to the invention.

Le sous-refroidissement « Tsbc » de consigne pour le procédé de contrôle selon l’invention correspond à la température calculée selon la formule [Tsbc = Ax (Te - Te)]. Le sous-refroidissement « Tsbc » de consigne est un sousrefroidissement « Tsbc » calculé pour être optimal. C’est le sous-refroidissement optimal que le fluide réfrigérant doit atteindre pour que le cycle thermodynamique soit optimisé dans ses performances énergétiques. Sa valeur varie en fonction des données de température émanant du circuit, ces données de température pouvant varier.The sub-cooling "Tsbc" set for the control process according to the invention corresponds to the temperature calculated according to the formula [Tsbc = Ax (Te - Te)]. The setpoint “Tsbc” subcooling is a “Tsbc” subcooling calculated to be optimal. It is the optimal sub-cooling that the refrigerant must reach in order for the thermodynamic cycle to be optimized in its energy performance. Its value varies according to the temperature data emanating from the circuit, this temperature data being able to vary.

La température « Te » du flux d’air extérieur est la température du flux d’air destiné à traverser le premier échangeur thermique. Cette température est par exemple mesurée en amont du premier échangeur thermique.The temperature “Te” of the outside air flow is the temperature of the air flow intended to pass through the first heat exchanger. This temperature is for example measured upstream of the first heat exchanger.

La température de condensation « Te » est la température de saturation du fluide réfrigérant à la pression considérée mesurée ou estimée en sortie du condenseur. La pression peut être mesurée par Tutilisation d’un capteur de pression en sortie du premier échangeur thermique. La pression peut être également estimée à partir de la mesure de la pression en sortie du dispositif de compression.The condensation temperature “Te” is the saturation temperature of the refrigerant at the pressure considered measured or estimated at the outlet of the condenser. The pressure can be measured by the use of a pressure sensor at the outlet of the first heat exchanger. The pressure can also be estimated from the measurement of the pressure leaving the compression device.

L’étape de contrôle implique : l’intégration des données de température, c’est-à-dire de la température de condensation « Te » du fluide réfrigérant à la pression mesurée ou estimée en sortie du premier échangeur thermique et la température « Te » du flux d’air extérieur ; l’application de la formule afin de calculer le sous-refroidissement « Tsbc » de consigne en sortie du premier échangeur thermique ; la corrélation entre ce sous-refroidissement « Tsbc » de consigne et le degré d’ouverture de la section interne à l’organe de détente à avoir ; la transmission d’une instruction liée au degré d’ouverture de la section interne à l’organe de détente ; l’adaptation du degré d’ouverture de la section de l’organe de détente.The control step involves: integrating the temperature data, that is to say the condensation temperature “Te” of the refrigerant at the pressure measured or estimated at the outlet of the first heat exchanger and the temperature “Te »Outdoor air flow; the application of the formula in order to calculate the sub-cooling "Tsbc" setpoint at the outlet of the first heat exchanger; the correlation between this setpoint "Tsbc" sub-cooling and the degree of opening of the internal section of the expansion device to be obtained; the transmission of an instruction related to the degree of opening of the internal section to the expansion member; the adaptation of the degree of opening of the section of the expansion member.

Suite à cette étape de contrôle, le fluide réfrigérant circulant dans le circuit de fluide réfrigérant est amené à changer d’état dès lors que le degré d’ouverture de la section de l’organe de détente a été modifié. Ce changement d’état, consécutif à la modification de la détente opérée par l’organe de détente, influe tant sur la pression du fluide réfrigérant que sur sa température, ces caractéristiques étant interdépendantes.Following this control step, the refrigerant circulating in the refrigerant circuit is caused to change state as soon as the degree of opening of the section of the expansion member has been modified. This change of state, following the modification of the expansion operated by the expansion member, influences both the pressure of the refrigerant fluid and its temperature, these characteristics being interdependent.

Lorsque le fluide réfrigérant circule dans le circuit de fluide réfrigérant, la pression de ce fluide réfrigérant en amont de l’organe de détente est d’autant plus importante que la section de l’organe de détente est fermée. La détente est ainsi ajustée de manière à ce que le fluide réfrigérant atteigne le sous-refroidissement souhaité. Le procédé selon l’invention permet d’adapter la pression du fluide réfrigérant dans le circuit de fluide réfrigérant grâce à l’organe de détente afin d’atteindre le sous-refroidissement optimal en rapport avec les besoins thermiques et énergétiques du véhicules. L’optimisation du sous-refroidissement permet par ailleurs une optimisation du dispositif de compression de sorte à abaisser la charge du dispositif de compression à un niveau minimal. Cette charge minimale permet aussi de dispenser dans l’habitacle un flux d’air intérieur amené à la plus juste température.When the refrigerant circulates in the refrigerant circuit, the pressure of this refrigerant upstream of the expansion member is all the more important that the section of the expansion member is closed. The expansion is thus adjusted so that the refrigerant reaches the desired subcooling. The method according to the invention makes it possible to adapt the pressure of the coolant in the coolant circuit thanks to the expansion member in order to achieve optimal subcooling in relation to the thermal and energy needs of the vehicles. Optimizing subcooling also optimizes the compression device so that the load on the compression device is reduced to a minimum. This minimum load also allows an interior air flow to be brought to the right temperature.

Selon un aspect de l’invention, l’étape de contrôle est précédée d’au moins une étape de collecte de données, les données collectées lors de l’étape de collecte étant au moins une valeur de haute pression « HP » permettant le calcul de la température de condensation « Te » du fluide réfrigérant en sortie du premier échangeur thermique, une température « Tscdr » du fluide réfrigérant en sortie du premier échangeur et la température « Te » du flux d’air extérieur en entrée du premier échangeur thermique. L’étape de collecte des données permet de collecter les données de température extraites à partir des fluides du circuit, autrement dit du fluide réfrigérant et du flux d’air intérieur, c’est-à-dire la température de condensation « Te » du fluide réfrigérant en sortie du premier échangeur thermique et la température « Te » du flux d’air extérieur. Par extraire on entend que les données de température sont mesurées ou estimées au préalable à l’étape de collecte. On mesure aussi la température du fluide réfrigérant « Tscdr » en sortie du premier échangeur.According to one aspect of the invention, the control step is preceded by at least one data collection step, the data collected during the collection step being at least one high pressure value "HP" allowing the calculation the condensing temperature “Te” of the refrigerant leaving the first heat exchanger, a temperature “Tscdr” of the refrigerant leaving the first heat exchanger and the temperature “Te” of the external air flow entering the first heat exchanger. The data collection stage makes it possible to collect the temperature data extracted from the fluids in the circuit, in other words the refrigerant and the internal air flow, that is to say the condensation temperature “Te” of the refrigerant at the outlet of the first heat exchanger and the temperature “Te” of the external air flow. By extract means that the temperature data are measured or estimated beforehand at the collection stage. The temperature of the refrigerant fluid “Tscdr” at the outlet of the first exchanger is also measured.

Le sous refroidissement mesuré est alors une valeur égale à [Te -Tscdr].The measured subcooling is then a value equal to [Te -Tscdr].

Dans ce qui suit, on mesure ou estime la température « Te » du flux d’air extérieur, la température de condensation « Te » et on mesure la température du fluide réfrigérant « Tscdr » en sortie du premier échangeur thermique fonctionnant en condenseur en mode refroidissement.In what follows, the temperature “Te” of the external air flow is measured or estimated, the condensation temperature “Te” and the temperature of the refrigerant fluid “Tscdr” at the outlet of the first heat exchanger operating in condenser in mode is measured. cooling.

L’étape de collecte des données influe sur l’étape de contrôle, dès lors que degré d’ouverture de la section de l’organe de détente est adapté selon la fluctuation des données observées. L’étape de contrôle intervient dans le contexte d’un ajustement des besoins du circuit de fluide réfrigérant, reflet des puissances de refroidissement nécessaires à la fois pour le premier échangeur thermique et pour le deuxième échangeur thermique.The data collection stage influences the control stage, since the degree of opening of the section of the trigger member is adapted according to the fluctuation of the data observed. The control step takes place in the context of adjusting the requirements of the refrigerant circuit, reflecting the cooling powers required for both the first heat exchanger and the second heat exchanger.

Selon un aspect de l’invention, une pression du fluide réfrigérant est mesurée afin d’estimer la température de condensation « Te » du fluide réfrigérant en sortie du premier échangeur thermique. La pression est mesurée par un capteur de pression disposé au contact du fluide. Ce capteur peut être disposé en sortie du premier échangeur thermique ou le capteur peut être disposé en sortie du compresseur, dans ce cas la pression est estimée. La température de condensation «Te » du fluide réfrigérant en sortie du premier échangeur thermique est obtenue par un calcul en appliquant la loi de saturation du fluide réfrigérant. Son estimation est calculée à partir de la pression du fluide réfrigérant en sortie du premier échangeur thermique. Ce calcul est par exemple réalisé au niveau du capteur de pression. Ce capteur de pression est positionné en toute portion du circuit exposée à la haute pression. Par exemple, le capteur de pression est disposé entre le dispositif de compression et l’organe de détente. Ce capteur de pression peut également effectuer la mesure de la pression dans le dispositif de compression qui génère la haute pression.According to one aspect of the invention, a pressure of the coolant is measured in order to estimate the condensation temperature "Te" of the coolant at the outlet of the first heat exchanger. The pressure is measured by a pressure sensor placed in contact with the fluid. This sensor can be arranged at the outlet of the first heat exchanger or the sensor can be arranged at the outlet of the compressor, in this case the pressure is estimated. The condensing temperature “Te” of the refrigerant leaving the first heat exchanger is obtained by a calculation by applying the law of saturation of the refrigerant. Its estimate is calculated from the pressure of the refrigerant leaving the first heat exchanger. This calculation is for example performed at the pressure sensor. This pressure sensor is positioned in any portion of the circuit exposed to high pressure. For example, the pressure sensor is disposed between the compression device and the expansion member. This pressure sensor can also measure the pressure in the compression device which generates the high pressure.

Selon un aspect de l’invention, la température « Te » du flux d’air extérieur est mesurée par un dispositif de mesure de température disposé en face avant de véhicule. De façon particulière, le dispositif de mesure est positionné en amont du premier échangeur thermique du point de vue du flux d’air extérieur.According to one aspect of the invention, the temperature “Te” of the external air flow is measured by a temperature measurement device placed on the front face of the vehicle. In particular, the measuring device is positioned upstream of the first heat exchanger from the point of view of the outside air flow.

Selon un aspect de l’invention, l’organe de détente est placé sous la dépendance d’un module de commande électronique. L’organe de détente est piloté électroniquement par le module de commande électronique. Le module de commande électronique est distinct de l’organe de détente. Alternativement, le module de commande électronique est intégré à l’organe de détente.According to one aspect of the invention, the expansion member is placed under the dependence of an electronic control module. The trigger is electronically controlled by the electronic control module. The electronic control module is separate from the trigger. Alternatively, the electronic control module is integrated into the trigger.

Selon un aspect de l’invention, un module de commande électronique met en œuvre l’étape de collecte des données ainsi que l’étape de contrôle de l’organe de détente en fonction des données. Ainsi, le module de commande électronique est relié électroniquement au capteur de température et/ou au capteur de pression, au dispositif de mesure de température, ainsi qu’à l’organe de détente. Il leur donne des consignes de prise de mesure et éventuellement de calcul pour la collecte des données relatives aux températures.According to one aspect of the invention, an electronic control module implements the step of collecting the data as well as the step of controlling the expansion device as a function of the data. Thus, the electronic control module is electronically connected to the temperature sensor and / or the pressure sensor, to the temperature measurement device, as well as to the expansion device. It gives them measurement and possibly calculation instructions for collecting temperature data.

Le module de commande électronique reçoit les données en provenance du capteur de température et/ou du capteur de pression et du dispositif de mesure de température.The electronic control module receives data from the temperature sensor and / or the pressure sensor and the temperature measurement device.

Le module de commande dispose d’un calculateur apte à intégrer les données de température. Ce calculateur est également apte à appliquer la formule [Tsbc = A x (Te - Te)] afin de calculer le sous refroidissement « Tsbc » de consigne qui est à atteindre en sortie du premier échangeur thermique.The control module has a computer capable of integrating the temperature data. This computer is also able to apply the formula [Tsbc = A x (Te - Te)] in order to calculate the sub-cooling “Tsbc” of setpoint which is to be reached at the output of the first heat exchanger.

Pour choisir le degré d’ouverture approprié de l’organe de détente, le module de commande électronique met en œuvre un algorithme de variation de l’ouverture de l’organe de détente. Ce dernier est fonction de l’écart entre le sousrefroidissement de consigne et le sous-refroidissement calculé à partir des mesures de haut pression « HP » et de la température du fluide réfrigérant « Tscdr » en sortie du premier échangeur thermique fonctionnant en condenseur. Le module de commande transmet en conséquence à l’organe de détente l’instruction liée au degré d’ouverture de l’organe de détente à appliquer.To choose the appropriate degree of opening of the trigger, the electronic control module implements an algorithm for varying the opening of the trigger. The latter is a function of the difference between the set subcooling and the subcooling calculated from high pressure "HP" measurements and the temperature of the refrigerant "Tscdr" at the outlet of the first heat exchanger operating as a condenser. The control module therefore transmits to the trigger the instruction related to the degree of opening of the trigger to be applied.

Selon un aspect de l’invention, le premier échangeur thermique est utilisé comme condenseur tandis que le deuxième échangeur thermique est utilisé en tant qu’évaporateur. Le deuxième échangeur thermique est alors destiné à refroidir le flux d’air intérieur le traversant afin de climatiser par exemple l’habitacle du véhicule. La chaleur émise par le circuit est quant à elle dispersée par le flux d’air extérieur au véhicule grâce au premier échangeur, par exemple en face avant du véhicule.According to one aspect of the invention, the first heat exchanger is used as a condenser while the second heat exchanger is used as an evaporator. The second heat exchanger is then intended to cool the internal air flow passing therethrough in order to cool, for example, the passenger compartment of the vehicle. The heat emitted by the circuit is dispersed by the air flow outside the vehicle thanks to the first exchanger, for example on the front of the vehicle.

Selon un aspect de l’invention, le coefficient « A » est fonction du facteur alpha, d’une constante « B », de la température de condensation « Te » du fluide réfrigérant en sortie du premier échangeur thermique et de la température « Te » du flux d’air extérieur et répond à une équation définie telle que [A = alpha x (Te Te) b].According to one aspect of the invention, the coefficient “A” is a function of the alpha factor, of a constant “B”, of the condensation temperature “Te” of the refrigerant leaving the first heat exchanger and of the temperature “Te »Of the outside air flow and responds to a defined equation such as [A = alpha x (Te Te) b].

Dans un exemple de réalisation, le facteur alpha est compris entre 0.8 et i. Dans un exemple particulier, le facteur alpha est égal à 0.9756.In an exemplary embodiment, the alpha factor is between 0.8 and i. In a particular example, the alpha factor is 0.9756.

Dans un exemple de réalisation, la constante « B » est égale à 0.937.In an exemplary embodiment, the constant "B" is equal to 0.937.

Selon un aspect alternatif de l’invention, le coefficient est fonction du facteur alpha, d’une valeur « D », de la température de condensation « Te » du fluide réfrigérant en sortie du premier échangeur thermique, de la température « Te » du flux d’air extérieur et d’un facteur beta et répond à une expression définie telle que [A = alpha + beta x (Te - Te)D].According to an alternative aspect of the invention, the coefficient is a function of the alpha factor, of a value "D", of the condensation temperature "Te" of the refrigerant leaving the first heat exchanger, of the temperature "Te" of the outside air flow and a beta factor and responds to a defined expression such as [A = alpha + beta x (Te - Te) D ].

Dans un exemple de réalisation, le facteur alpha est compris entre 0.68 et 0.72. Dans un exemple particulier, le facteur alpha est égal à 0.7.In an exemplary embodiment, the alpha factor is between 0.68 and 0.72. In a particular example, the alpha factor is 0.7.

Dans un exemple de réalisation, le facteur beta est compris entre 0.1 et 0.12. Dans un exemple particulier, le facteur beta est égal à 0.1.In an exemplary embodiment, the beta factor is between 0.1 and 0.12. In a particular example, the beta factor is 0.1.

Dans un exemple de réalisation, la valeur « D » est égale à -0.07.In an exemplary embodiment, the value "D" is equal to -0.07.

L’invention concerne également un circuit de fluide réfrigérant comprenant au moins un dispositif de compression du fluide réfrigérant, un premier échangeur thermique agencé pour être traversé par un flux d’air extérieur à un habitacle du véhicule, un deuxième échangeur thermique agencé pour être traversé par un flux d’air intérieur envoyé dans l’habitacle du véhicule, un organe de détente à section variable disposé entre le premier échangeur thermique et le deuxième échangeur thermique, un dispositif d’accumulation disposé entre le deuxième échangeur thermique et le dispositif de compression, et où le circuit est configuré pour mettre en œuvre le procédé tel que précédemment décrit précédentes.The invention also relates to a refrigerant circuit comprising at least one device for compressing the refrigerant, a first heat exchanger arranged to be traversed by a flow of air outside a passenger compartment of the vehicle, a second heat exchanger arranged to be traversed by an internal air flow sent into the passenger compartment of the vehicle, a variable-section expansion member disposed between the first heat exchanger and the second heat exchanger, an accumulation device disposed between the second heat exchanger and the compression device , and where the circuit is configured to implement the method as previously described above.

D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des dessins dans lesquels :Other characteristics, details and advantages of the invention will emerge more clearly on reading the description given below by way of indication in relation to the drawings in which:

- la figure i est une vue schématique d’un circuit de fluide réfrigérant auquel est appliqué un procédé selon l’invention,- Figure i is a schematic view of a refrigerant circuit to which a method according to the invention is applied,

- la figure 2 illustre de manière schématique le circuit de fluide réfrigérant montré à la figure i, exploité selon un mode de fonctionnement consistant à refroidir un habitacle de véhicule,FIG. 2 schematically illustrates the refrigerant circuit shown in FIG. i, operated according to an operating mode consisting in cooling a passenger compartment of a vehicle,

- la figure 3 est un logigramme décrivant une mise en œuvre du procédé selon l’invention.- Figure 3 is a flow diagram describing an implementation of the method according to the invention.

Il faut tout d’abord noter que les figures exposent l’invention de manière détaillée pour sa mise en œuvre, lesdites figures pouvant bien entendu servir à mieux définir l’invention, le cas échéant. Ces figures sont des représentations schématiques qui illustrent comment est réalisé un circuit de fluide réfrigérant auquel est appliqué un procédé selon l’invention, ce qui le compose et comment un fluide réfrigérant circule en son sein. En particulier, le circuit de fluide réfrigérant auquel est appliqué un procédé selon l’invention comprend principalement un dispositif de compression du fluide réfrigérant, un premier échangeur thermique, un deuxième échangeur thermique, un organe de détente à section variable, un dispositif d’accumulation.It should first be noted that the figures show the invention in detail for its implementation, said figures can of course be used to better define the invention, if necessary. These figures are schematic representations which illustrate how a refrigerant circuit is made to which a process according to the invention is applied, what makes it up and how a refrigerant circulates within it. In particular, the refrigerant circuit to which a method according to the invention is applied mainly comprises a device for compressing the refrigerant, a first heat exchanger, a second heat exchanger, an expansion member with variable section, an accumulation device .

Les termes amont et aval employés dans la description qui suit se réfèrent au sens de circulation du fluide considéré. Afin de différencier les composants, les termes « premier », « deuxième », ... sont employés. Ces termes n’ont pas vocation à hiérarchiser les composants ou à les ordonner. Ces termes sont employés à titre de distinction et peuvent être intervertis sans nuire à la mise en œuvre de l’invention.The terms upstream and downstream used in the description which follows refer to the direction of circulation of the fluid considered. In order to differentiate the components, the terms "first", "second", ... are used. These terms are not intended to prioritize or order components. These terms are used as a distinction and may be reversed without prejudice to the implementation of the invention.

ίοίο

Pour la figure 2, les différents composants du circuit de fluide réfrigérant sont explicités selon un sens de circulation du fluide réfrigérant. Dans le circuit de fluide réfrigérant, des traits symbolisant des conduites reliant les composants sont pleins lorsqu’ils illustrent une portion de circuit où le fluide à considérer circule, tandis que des traits pointillés montrent une absence de circulation dudit fluide. Les composants inopérants du point de vue du fluide réfrigérant sont également signifiés en pointillés.For FIG. 2, the different components of the refrigerant circuit are explained in a direction of circulation of the refrigerant. In the refrigerant circuit, lines symbolizing pipes connecting the components are solid when they illustrate a portion of the circuit where the fluid to be considered circulates, while dotted lines show an absence of circulation of said fluid. Components that are inoperative from the point of view of the refrigerant are also signified by dotted lines.

Dans le circuit de fluide réfrigérant représenté dans la figure 2, le fluide réfrigérant est symbolisé par une flèche longue qui illustre un sens de circulation de ce dernier dans la conduite considérée. Des traits épais et une flèche pleine sont utilisés pour symboliser un fluide réfrigérant en état de haute pression et de haute température. Des traits fins et une flèche évidée correspondent à un fluide en état de basse pression et de basse température.In the refrigerant circuit represented in FIG. 2, the refrigerant is symbolized by a long arrow which illustrates a direction of circulation of the latter in the pipe considered. Thick lines and a solid arrow are used to symbolize a refrigerant in a state of high pressure and high temperature. Thin lines and a hollow arrow correspond to a fluid in a state of low pressure and low temperature.

En se référant tout d’abord à la figure i, on voit un circuit i de fluide réfrigérant. Ce circuit i de fluide réfrigérant est apte à fonctionner dans un mode permettant de ventiler, de chauffer et/ou de climatiser un habitacle d’un véhicule.Referring first to Figure i, we see a refrigerant circuit i. This coolant circuit i is able to operate in a mode allowing to ventilate, heat and / or air-condition a passenger compartment of a vehicle.

Le circuit i de fluide réfrigérant auquel est appliqué un procédé 2 selon l’invention est un circuit fermé qui comprend un réseau de conduites 3, 4, 5 reliant les composants du circuit 1 de fluide réfrigérant. Le réseau de conduites 3, 4, 5 est constitué de telle sorte à ce que certains composants soient disposés en série et d’autres en parallèle. Le réseau de conduites 3, 4, 5 comporte ainsi une conduite principale 3, une première branche 4 et une deuxième branche 5.The coolant circuit i to which a method 2 according to the invention is applied is a closed circuit which comprises a network of conduits 3, 4, 5 connecting the components of the coolant circuit 1. The network of pipes 3, 4, 5 is constructed so that certain components are arranged in series and others in parallel. The network of pipes 3, 4, 5 thus comprises a main pipe 3, a first branch 4 and a second branch 5.

La conduite principale 3 s’étend entre un premier point de raccordement 6 et un deuxième point de raccordement 7. La première branche 4 s’étend entre le deuxième point de raccordement 7 et le premier point de raccordement 6. Les composants de la première branche 4 sont en série par rapport aux composants de la conduite principale 3 et en parallèle de ceux de la deuxième branche 5. La deuxième branche 5 s’étend entre le deuxième point de raccordement 7 et le premier point de raccordement 6. Les composants de la deuxième branche 5 sont en série par rapport aux composants de la conduite principale 3 et en parallèle de ceux de la première branche 4.The main pipe 3 extends between a first connection point 6 and a second connection point 7. The first branch 4 extends between the second connection point 7 and the first connection point 6. The components of the first branch 4 are in series with respect to the components of the main pipe 3 and in parallel with those of the second branch 5. The second branch 5 extends between the second connection point 7 and the first connection point 6. The components of the second branch 5 are in series with respect to the components of the main pipe 3 and in parallel with those of the first branch 4.

Le circuit 1 de fluide réfrigérant comprend, dans la conduite principale 3, un dispositif de compression 8 du fluide réfrigérant. On notera que le dispositif de compression 8 peut prendre la forme d’un compresseur électrique, c’est-à-dire d’un compresseur qui comprend un mécanisme de compression, un moteur électrique et une unité de contrôle et de conversion électrique. Le mécanisme de compression du dispositif de compression 8 est mis en rotation par le moteur électrique, ce dernier pouvant être logé à l’intérieur d’un boîtier du compresseur commun au mécanisme de compression.The coolant circuit 1 comprises, in the main line 3, a device 8 for compressing the coolant. It will be noted that the compression device 8 can take the form of an electric compressor, that is to say a compressor which includes a compression mechanism, an electric motor and an electric control and conversion unit. The compression mechanism of the compression device 8 is rotated by the electric motor, the latter being able to be housed inside a compressor housing common to the compression mechanism.

Dans un exemple particulier, le dispositif de compression 8 du fluide réfrigérant comporte une entrée 9 et une sortie 10. La sortie 10 du dispositif de compression 8 est reliée à un échangeur de chaleur 11. Cet échangeur de chaleur 11 est par exemple un condenseur disposé dans un boîtier 12 d’une installation 13 de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation du véhicule dont il fait partie.In a particular example, the compression device 8 for the refrigerant fluid has an inlet 9 and an outlet 10. The outlet 10 of the compression device 8 is connected to a heat exchanger 11. This heat exchanger 11 is for example a condenser arranged in a housing 12 of an installation 13 for ventilation, heating and / or air conditioning of the vehicle of which it is a part.

Au sein de la conduite principale 3 et entre le dispositif de compression 8 et l’échangeur de chaleur 11, un capteur de pression 14 est positionné. Ce capteur de pression 14 est configuré pour entrer en contact avec le fluide réfrigérant sortant du dispositif de compression 8.Within the main pipe 3 and between the compression device 8 and the heat exchanger 11, a pressure sensor 14 is positioned. This pressure sensor 14 is configured to come into contact with the refrigerant leaving the compression device 8.

Un dispositif de détente 15 est positionné en aval de l’échangeur de chaleur 11 sur le circuit 1 de fluide réfrigérant. Entre le dispositif de détente 15 et le deuxième point de raccordement 7, le circuit 1 de fluide réfrigérant comporte un premier échangeur thermique 16. Le premier échangeur thermique 16 est disposé en face avant du véhicule. Le premier échangeur thermique 16 est associé à un capteur de température 17 dédié à la mesure d’une température du fluide réfrigérant. Ce capteur de température 17 est configuré pour entrer en contact avec le fluide réfrigérant sortant du premier échangeur thermique 16. Un dispositif de mesure de température 18, dédié à la mesure de la température d’un flux d’air extérieur au véhicule, est également positionné en face avant du véhicule, en amont du premier échangeur de chaleur 11 du point de vue du flux d’air extérieur.An expansion device 15 is positioned downstream of the heat exchanger 11 on the coolant circuit 1. Between the expansion device 15 and the second connection point 7, the refrigerant circuit 1 includes a first heat exchanger 16. The first heat exchanger 16 is disposed on the front of the vehicle. The first heat exchanger 16 is associated with a temperature sensor 17 dedicated to measuring a temperature of the refrigerant. This temperature sensor 17 is configured to come into contact with the refrigerant leaving the first heat exchanger 16. A temperature measuring device 18, dedicated to measuring the temperature of an air flow outside the vehicle, is also positioned on the front face of the vehicle, upstream of the first heat exchanger 11 from the point of view of the outside air flow.

Le circuit 1 de fluide réfrigérant comprend, dans la première branche 4, un clapet anti-retour 19 disposé entre le deuxième point de raccordement 7 et un organe de détente 20. L’organe de détente 20 est à section variable.The refrigerant circuit 1 comprises, in the first branch 4, a non-return valve 19 disposed between the second connection point 7 and an expansion member 20. The expansion member 20 is of variable section.

La première branche 4 comprend par ailleurs, entre l’organe de détente 20 et le premier point de raccordement 6, un deuxième échangeur thermique 21. Le deuxième échangeur thermique 21 est par exemple un évaporateur disposé dans le boîtier 12 de l’installation 13 de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation dont il fait partie. Du point de vue d’un flux d’air intérieur au véhicule amené à traverser l’installation 13 de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation, le deuxième échangeur thermique 21 est disposé en amont de l’échangeur de chaleurThe first branch 4 also comprises, between the expansion member 20 and the first connection point 6, a second heat exchanger 21. The second heat exchanger 21 is for example an evaporator arranged in the housing 12 of the installation 13 of ventilation, heating and / or air conditioning of which it is a part. From the point of view of an air flow inside the vehicle brought through the installation 13 for ventilation, heating and / or air conditioning, the second heat exchanger 21 is arranged upstream of the heat exchanger

11. Le boîtier 12 comprend par ailleurs un jeu de volets 22 destinés à orienter le flux d’air intérieur en son sein, le flux d’air intérieur étant mis en circulation dans le boîtier 12 grâce à un dispositif de mise en mouvement 23 du flux d’air intérieur. Le dispositif de mise en mouvement 23 du flux d’air intérieur est par exemple une hélice mise en rotation par un moteur électrique.11. The housing 12 also comprises a set of flaps 22 intended to direct the interior air flow within it, the interior air flow being circulated in the housing 12 by means of a device 23 for setting in motion the indoor air flow. The device for setting in motion 23 the internal air flow is for example a propeller rotated by an electric motor.

Le circuit 1 de fluide réfrigérant comprend, sur la deuxième branche 5, une vanne d’arrêt 24. La vanne d’arrêt 24 est destinée à autoriser ou bloquer la circulation du fluide réfrigérant dans la deuxième branche 5.The coolant circuit 1 comprises, on the second branch 5, a stop valve 24. The stop valve 24 is intended to authorize or block the circulation of the coolant in the second branch 5.

Un dispositif d’accumulation 25 est positionné dans la conduite principale 3 entre le premier point de raccordement 6 et l’entrée 9 du dispositif de compressionAn accumulation device 25 is positioned in the main pipe 3 between the first connection point 6 and the inlet 9 of the compression device

8.8.

Un module de commande électronique 26, destiné à mettre en œuvre le procédé 2 selon l’invention, est raccordé à différents composants du circuit 1 de fluide réfrigérant par des câbles électriques 27. Le module de commande électronique 26 est raccordé au capteur de température 17 aval au premier échangeur thermique 16, au capteur de pression 14 aval au dispositif de compression 8, et au dispositif de mesure de température 18 en face avant de véhicule.An electronic control module 26, intended to implement the method 2 according to the invention, is connected to different components of the refrigerant circuit 1 by electrical cables 27. The electronic control module 26 is connected to the temperature sensor 17 downstream at the first heat exchanger 16, at the pressure sensor 14 downstream at the compression device 8, and at the temperature measurement device 18 on the front face of the vehicle.

Par ailleurs, le module de commande électronique 26 est connecté électriquement au dispositif de mesure de température 18 via un fil électrique 28.Furthermore, the electronic control module 26 is electrically connected to the temperature measurement device 18 via an electric wire 28.

La figure 2 illustre un mode de fonctionnement du circuit 1 de fluide réfrigérant FR permettant le traitement thermique de l’habitacle de véhicule. La mise en œuvre du procédé 2 selon l’invention permet de réguler le cycle thermodynamique de ce circuit i en ajustant la détente du fluide réfrigérant FR, détente effectuée par l’organe de détente 20. Une détente adaptée permet d’atteindre un sous-refroidissement « Tsbc » de consigne, optimal par rapport au contexte de température observé. Le sous-refroidissement « Tsbc » de consigne est défini par le module de commande électronique 26 à partir des données de température « Te, Te » qu’il reçoit.FIG. 2 illustrates an operating mode of the refrigerant circuit 1 FR allowing the heat treatment of the passenger compartment of the vehicle. The implementation of the method 2 according to the invention makes it possible to regulate the thermodynamic cycle of this circuit i by adjusting the expansion of the refrigerant fluid FR, expansion carried out by the expansion member 20. An adapted expansion makes it possible to achieve a sub- “Tsbc” setpoint cooling, optimal in relation to the observed temperature context. The sub-cooling "Tsbc" setpoint is defined by the electronic control module 26 from the temperature data "Te, Te" that it receives.

Dans la conduite principale 3, une haute pression HP est imposée au fluide réfrigérant FR par le dispositif de compression 8. Cette haute pression HP peut être mesurée au niveau du capteur de pression 14 à la sortie du dispositif de compression 8. Elle pourrait également être mesurée par l’intermédiaire d’un capteur de pression disposé en sortie du premier échangeur thermique 16.In the main pipe 3, a high pressure HP is imposed on the refrigerating fluid FR by the compression device 8. This high pressure HP can be measured at the pressure sensor 14 at the outlet of the compression device 8. It could also be measured by means of a pressure sensor disposed at the outlet of the first heat exchanger 16.

C’est par exemple le module de commande électronique 26 qui envoi au capteur de pression 14 une consigne relative à cette mesure. C’est par le câble électrique 27 raccordant le module de commande électronique 26 au capteur de pression 14 que le module de commande électronique 26 transmet des consignes et réceptionne les données obtenues suite à ces consignes. Dans un autre exemple, la mesure est prise en continu, ou encore à intervalle régulier.This is for example the electronic control module 26 which sends a setpoint relating to this measurement to the pressure sensor 14. It is by the electric cable 27 connecting the electronic control module 26 to the pressure sensor 14 that the electronic control module 26 transmits instructions and receives the data obtained following these instructions. In another example, the measurement is taken continuously, or even at regular intervals.

Dans un exemple de réalisation, le capteur de pression 14 est apte à convertir la donnée de pression de fluide réfrigérant FR mesurée en une donnée de température de condensation « Te » du fluide réfrigérant FR avant de transmettre ladite donnée de température « Te » au module de commande électronique 26.In an exemplary embodiment, the pressure sensor 14 is capable of converting the data of refrigerant fluid pressure FR measured into a data of condensation temperature “Te” of the refrigerant fluid FR before transmitting said data of temperature “Te” to the module electronic control 26.

En aval du capteur de pression 14, le fluide réfrigérant FR traverse l’échangeur de chaleur 11. Ce dernier est inopérant, de sorte à ce que le fluide réfrigérant FR ne subisse pas de changement d’état au sein de l’échangeur de chaleur 11. De la même manière, le fluide réfrigérant FR traverse ensuite le dispositif de détente 15 rendu lui aussi inopérant. Le dispositif de détente 15 est en effet totalement ouvert et le fluide réfrigérant FR n’y subit pas de détente.Downstream of the pressure sensor 14, the refrigerant FR passes through the heat exchanger 11. The latter is inoperative, so that the refrigerant FR does not undergo a change of state within the heat exchanger 11. In the same way, the refrigerant FR then passes through the expansion device 15 also made inoperative. The expansion device 15 is in fact completely open and the refrigerant FR does not undergo expansion.

Le fluide réfrigérant FR, dans la conduite principale 3, entre dans le premier échangeur thermique 16. Le premier échangeur thermique 16 fonctionne, dans ce mode de fonctionnement, en condenseur. Il est simultanément traversé par le flux d’air extérieur FE au véhicule et par le fluide réfrigérant FR à haute pression HP et haute température HT. Le flux d’air extérieur FE disperse les calories du fluide réfrigérant FR.The refrigerant FR, in the main pipe 3, enters the first heat exchanger 16. The first heat exchanger 16 operates, in this operating mode, as a condenser. It is simultaneously traversed by the air flow outside FE to the vehicle and by the refrigerant FR at high pressure HP and high temperature HT. The outside air flow FE disperses the calories of the refrigerant FR.

La température « Te » du flux d’air extérieur FE est mesurée par le dispositif de mesure de température 18 en face avant du véhicule. Le module de commande électronique 26 donne par exemple les consignes relatives à ces mesures. C’est par le câble électrique 27 raccordant le module de commande électronique 26 au dispositif de mesure de température 18 et par le fil électrique 28 connectant électriquement le module de commande électronique 26 au dispositif de mesure de température 18 que le module de commande électronique 26 transmet des consignes et réceptionne les données obtenues suite à ces consignes. Dans un autre exemple, la mesure est prise en continu, ou encore à intervalle régulier.The temperature “Te” of the outside air flow FE is measured by the temperature measurement device 18 on the front face of the vehicle. The electronic control module 26 gives for example the instructions relating to these measurements. It is by the electric cable 27 connecting the electronic control module 26 to the temperature measurement device 18 and by the electric wire 28 electrically connecting the electronic control module 26 to the temperature measurement device 18 that the electronic control module 26 transmits instructions and receives the data obtained following these instructions. In another example, the measurement is taken continuously, or even at regular intervals.

Dans le mode de fonctionnement décrit à la figure 2, le fluide réfrigérant FR ayant traversé le premier échangeur thermique 16 traverse successivement le deuxième point de raccordement 7 et le clapet anti-retour 19 avant de traverser l’organe de détente 20. Le fluide réfrigérant FR circule dans la première branche 4 et non dans la deuxième branche 5. La vanne d’arrêt 24 de la deuxième branche 5 est fermée, interdisant la circulation du fluide réfrigérant FR dans la deuxième branche 5.In the operating mode described in FIG. 2, the refrigerant FR having passed through the first heat exchanger 16 successively passes through the second connection point 7 and the non-return valve 19 before passing through the expansion member 20. The refrigerant FR circulates in the first branch 4 and not in the second branch 5. The stop valve 24 of the second branch 5 is closed, preventing the circulation of the refrigerant fluid FR in the second branch 5.

L’organe de détente 20 opère une détente du fluide réfrigérant FR. Pour ce faire, il adopte une ouverture partielle de sa section interne correspondant à un degré d’ouverture donné. Tout changement du degré d’ouverture de la section interne à l’organe de détente 20 impacte l’état du fluide réfrigérant FR sur l’ensemble du circuit 1 de fluide réfrigérant FR. Ce degré d’ouverture est défini et obtenu par le procédé 2 selon l’invention tel que cela sera décrit pour la figure 3. Les instructions relatives à ce degré d’ouverture sont transmises à l’organe de détente 20 via le câble électrique 27 le reliant au module de commande électronique 26.The expansion member 20 operates an expansion of the refrigerating fluid FR. To do this, it adopts a partial opening of its internal section corresponding to a given degree of opening. Any change in the degree of opening of the section internal to the expansion member 20 impacts the state of the FR refrigerant on the entire circuit 1 of FR refrigerant. This degree of opening is defined and obtained by the method 2 according to the invention as will be described for FIG. 3. The instructions relating to this degree of opening are transmitted to the expansion member 20 via the electric cable 27 connecting it to the electronic control module 26.

En passant dans l’organe de détente 20, le fluide réfrigérant FR passe de la haute pression HP à la basse pression BP et de la haute température HT à la basse température BT. Lorsque le procédé 2 selon l’invention est mis en œuvre, alors cette détente induit un sous refroidissement « Tsbc » de consigne du fluide réfrigérant FR en sortie du premier échangeur thermique 16.Passing through the expansion member 20, the refrigerant FR passes from high pressure HP to low pressure BP and from high temperature HT to low temperature BT. When the method 2 according to the invention is implemented, then this expansion induces a sub-cooling "Tsbc" of the set point of the refrigerant fluid FR at the outlet of the first heat exchanger 16.

Le fluide réfrigérant FR à basse pression BP et basse température BT traverse le deuxième échangeur thermique 21. Dans le mode de fonctionnement décrit en figure 2, le deuxième échangeur thermique 21 fonctionne en évaporateur. Il refroidi le flux d’air intérieur FA au véhicule grâce au fluide réfrigérant FR avec lequel s’opère l’échange thermique. Ainsi, lorsque le flux d’air intérieur FA intègre le boîtier 12 de l’installation 13 de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation entraîné par le dispositif de mis en mouvement 23, il cède ses calories au fluide réfrigérant FR parcourant le deuxième échangeur thermique 21. Au sein du boîtier 12, le flux d’air intérieur FA est orienté par le jeu de volets 22 vers l’habitacle du véhicule, et ce sans traverser l’échangeur de chaleur 11, l’un des volets du jeu de volets 22 en bloquant l’accès.The refrigerant FR at low pressure BP and low temperature BT passes through the second heat exchanger 21. In the operating mode described in FIG. 2, the second heat exchanger 21 operates as an evaporator. It cools the interior air flow FA to the vehicle using the refrigerant FR with which the heat exchange takes place. Thus, when the internal air flow FA integrates the housing 12 of the ventilation, heating and / or air conditioning installation 13 driven by the movement device 23, it gives up its calories to the refrigerant fluid FR flowing through the second heat exchanger 21. Within the housing 12, the interior air flow FA is directed by the set of flaps 22 towards the passenger compartment of the vehicle, and this without passing through the heat exchanger 11, one of the flaps of the set flaps 22 by blocking access.

En aval du deuxième échangeur thermique 21, le fluide réfrigérant FR joint la conduite principale 3 via le premier point de raccordement 6. Le fluide réfrigérant FR s’accumule alors dans le dispositif d’accumulation 25 avant de terminer son cycle thermodynamique en passant l’entrée 9 du dispositif de compression 8.Downstream of the second heat exchanger 21, the refrigerating fluid FR joins the main pipe 3 via the first connection point 6. The refrigerating fluid FR then accumulates in the accumulation device 25 before ending its thermodynamic cycle by passing the input 9 of the compression device 8.

La figure 3 montre un logigramme décrivant une mise en œuvre du procédé 2 selon l’invention. Le logigramme est une représentation graphique utilisant des symboles géométriques, chaque symbole géométrique étant caractérisés par un haut, un bas, un côté gauche, un côté droit. Chaque symbole géométrique représente une étape du procédé 2 selon l’invention. Ainsi, une ellipse représente une étape qui intervient automatiquement dans le procédé 2 et un rectangle représente une étape d’action. Des flèches sont également utilisées, pour représenter des connexions entre ces étapes. Sur le logigramme, une entrée d’étape se fait par le haut du symbole géométrique, une sortie d’étape par le bas ou le côté droit du symbole géométrique.FIG. 3 shows a flow diagram describing an implementation of method 2 according to the invention. The flowchart is a graphic representation using geometric symbols, each geometric symbol being characterized by a top, a bottom, a left side, a right side. Each geometric symbol represents a step in process 2 according to the invention. Thus, an ellipse represents a stage which intervenes automatically in process 2 and a rectangle represents a stage of action. Arrows are also used to represent connections between these steps. In the flow diagram, a step entry is made from the top of the geometric symbol, a step exit from the bottom or the right side of the geometric symbol.

Le procédé 2 selon l’invention est mis en œuvre suite aux prises de mesure effectuées en différents points du circuit 1 de fluide réfrigérant FR. Le module de commande électronique 26 donne par exemple les consignes relatives à ces mesures. Dans un autre exemple, les mesures sont itératives ou continues.The method 2 according to the invention is implemented following the measurements taken at different points of the circuit 1 of refrigerant fluid FR. The electronic control module 26 gives for example the instructions relating to these measurements. In another example, the measurements are iterative or continuous.

La température « Te » du flux d’air extérieur FE est mesurée par le dispositif de mesure de température 18 en face avant du véhicule. Une température du fluide réfrigérant « Tscdr » en sortie du premier échangeur thermique 16 est mesurée par le capteur de température 17 en sortie du premier échangeur thermique 16. La température de condensation « Te » du fluide réfrigérant FR est calculée à partir du relevé de la haute pression HP, haute pression HP mesurée au niveau du capteur de pression 14 à la sortie du dispositif de compression 8 ou d’un capteur de pression disposé à la sortie du premier échangeur thermique 16.The temperature “Te” of the outside air flow FE is measured by the temperature measurement device 18 on the front face of the vehicle. A temperature of the coolant “Tscdr” at the outlet of the first heat exchanger 16 is measured by the temperature sensor 17 at the outlet of the first heat exchanger 16. The condensation temperature “Te” of the coolant FR is calculated from the reading of the high pressure HP, high pressure HP measured at the pressure sensor 14 at the outlet of the compression device 8 or a pressure sensor disposed at the outlet of the first heat exchanger 16.

L’obtention des données de température « Te, Te, Tscdr », par mesure ou estimation, constitue une étape « El » d’obtention des températures. L’étape « El » d’obtention des températures est préalable à une étape « E2 » de collecte de ces même températures.Obtaining the temperature data “Te, Te, Tscdr”, by measurement or estimation, constitutes a step “El” for obtaining the temperatures. The "El" step of obtaining temperatures is prior to a "E2" step of collecting these same temperatures.

L’étape « E2 » de collecte permet de collecter les données de température « Te, Te, Tscdr » correspondant à la température de condensation « Te » du fluide réfrigérant FR en sortie du premier échangeur thermique 16 , la température «Te » du flux d’air extérieur FE et à la température du fluide réfrigérant « Tscdr » en sortie du premier échangeur thermique 16. C’est par exemple le module de commande électronique 26 qui réalise l’étape « E2 » de collecte.The collection step “E2” makes it possible to collect the temperature data “Te, Te, Tscdr” corresponding to the condensation temperature “Te” of the refrigerant fluid FR at the outlet of the first heat exchanger 16, the temperature “Te” of the flow of outside air FE and at the temperature of the refrigerant fluid “Tscdr” at the outlet of the first heat exchanger 16. It is for example the electronic control module 26 which performs the collecting step “E2”.

Le module de commande électronique 26 met ensuite en œuvre une étape « E3 » de contrôle. Cette étape « E3 » de contrôle est celle qui conduit, dans le circuit 1 de fluide réfrigérant FR, à l’obtention d’un sous-refroidissement « Tsbc » de consigne suite à l’intégration des données de température « Te, Te, Tscdr » collectées. L’étape « E3 » de contrôle comporte au moins quatre sous étapes définies ci-après.The electronic control module 26 then implements a control step “E3”. This control step “E3” is that which leads, in the refrigerant circuit 1, to obtaining a sub-cooling “Tsbc” of setpoint following the integration of the temperature data “Te, Te, Tscdr ”collected. The control step "E3" comprises at least four sub-steps defined below.

Une première sous-étape « E3.1 » intègre les données de température « Te, Te, Tscdr ». Cette première sous-étape « E3.1 » permet de calculer le sousrefroidissement « Tsbc » de consigne qui est à atteindre en sortie du premier échangeur thermique 16, en appliquant une formule « F » : [Tsbc = A x (Te - Te)], où un coefficient « A » est fonction d’un facteur alpha compris entre 0.68 et 1. La formule « F » est appliquée par un calculateur 29 intégré au module de commande électronique 26.A first sub-step "E3.1" integrates the temperature data "Te, Te, Tscdr". This first sub-step “E3.1” makes it possible to calculate the set subcooling “Tsbc” which is to be achieved at the output of the first heat exchanger 16, by applying a formula “F”: [Tsbc = A x (Te - Te) ], where a coefficient "A" is a function of an alpha factor between 0.68 and 1. The formula "F" is applied by a computer 29 integrated into the electronic control module 26.

Une deuxième sous-étape « E3.2 » attribue le sous-refroidissement « Tsbc » de consigne calculé à un contrôle de degré d’ouverture « D » de la section variable de l’organe de détente 20. Cette attribution se fait au moyen d’un algorithme défini. C’est lors de cette deuxième sous-étape « E3.2 » qu’est déterminée quelle instruction sera transmise à l’organe de détente 20 par le module de commande électronique 26. Cette instruction sera liée à l’écart entre le sous refroidissement « Tsbc » de consigne par rapport à la température de sous refroidissement calculée à partir de la mesure de la température du fluide réfrigérant « Tscdr » en sortie du premier échangeur thermique 16 via le capteur 17 et la température de condensation « Te ».A second sub-step “E3.2” assigns the calculated sub-cooling “Tsbc” to a control of the degree of opening “D” of the variable section of the expansion member 20. This allocation is done by means of a defined algorithm. It is during this second sub-step “E3.2” that it is determined which instruction will be transmitted to the expansion member 20 by the electronic control module 26. This instruction will be linked to the difference between the sub-cooling “Tsbc” setpoint with respect to the sub-cooling temperature calculated from the measurement of the temperature of the refrigerant fluid “Tscdr” at the outlet of the first heat exchanger 16 via the sensor 17 and the condensation temperature “Te”.

Lors d’une troisième sous-étape « E3.3 », la transmission de l’instruction relative à l’ouverture de la section variable empruntée par le fluide réfrigérant FR est réalisée. Le degré d’ouverture « D » de la section variable de l’organe de détente 20 est ainsi adaptée pour atteindre le sous-refroidissement « Tsbc » de consigne calculé lors de la première sous-étape « E3.1 ».During a third sub-step "E3.3", the instruction relating to the opening of the variable section taken by the refrigerant FR is transmitted. The degree of opening "D" of the variable section of the expansion member 20 is thus adapted to achieve the sub-cooling "Tsbc" setpoint calculated during the first sub-step "E3.1".

La quatrième sous-étape « E3.4 » consiste en la modification du degré d’ouverture « D » de section variable de l’organe de détente 20. Cette modification est par exemple réalisée dans l’organe de détente 20. Cette quatrième sous-étape « E3.4 » peut aussi être réalisée par le module de commande électronique 29. L’ouverture de la section variable de l’organe de détente 20 est ainsi adaptée dans l’objectif d’atteindre le sous-refroidissement « Tsbc » de consigne calculé lors de la première sous-étape « E3.1 ». On comprend que, si l’organe de détente 20 est déjà au degré d’ouverture « D » souhaité, l’instruction apportée est sans conséquence sur la section variable.The fourth sub-step “E3.4” consists in modifying the degree of opening “D” of variable section of the trigger member 20. This modification is for example carried out in the trigger member 20. This fourth sub -step “E3.4” can also be carried out by the electronic control module 29. The opening of the variable section of the expansion member 20 is thus adapted with the aim of achieving “Tsbc” subcooling setpoint calculated during the first sub-step "E3.1". It is understood that, if the expansion member 20 is already at the desired degree of opening "D", the instruction provided has no consequence on the variable section.

A l’issue de l’étape « E3 » de contrôle, les pressions au sein du circuit 1 de fluide réfrigérant FR s’ajustent. En conséquence, la température du fluide réfrigérant FR en sortie du premier échanger thermique 16 change jusqu’à ce que le sous-refroidissement « Tsbc » de consigne, calculé lors de la première sousétape « E3.1 », soit atteinte. La charge du dispositif de compression 8 est également de ce fait modifiée. Le procédé 2 selon l’invention intègre un rétrocontrôle puisque l’étape « El » d’obtention des températures est à nouveau réalisée consécutivement à l’étape « E3 » de contrôle.At the end of the control step "E3", the pressures within the refrigerant circuit 1 FR adjust. Consequently, the temperature of the refrigerating fluid FR at the outlet of the first heat exchange 16 changes until the sub-cooling "Tsbc" of setpoint, calculated during the first sub-step "E3.1", is reached. The load of the compression device 8 is therefore also modified. Method 2 according to the invention incorporates feedback since the "El" step of obtaining temperatures is again performed consecutively to the "E3" control step.

On comprend de ce qui précède que la présente invention permet ainsi d’assurer un traitement thermique ajusté aux besoins des occupants du véhicule tout en optimisant l’efficacité énergétique du circuit de fluide réfrigérant impliqué dans ce traitement thermique. La présente invention a pour avantage d’exploiter 5 un sous-refroidissement optimal du fluide réfrigérant déterminé en fonction des températures observées sur le circuit et des besoins en refroidissement. En particulier, l’invention vise à adapter la pression du fluide réfrigérant dans le circuit en mettant en œuvre le contrôle de la détente opérée par l’organe de détente 20 faisant partie du circuit.It is understood from the foregoing that the present invention thus makes it possible to ensure a heat treatment adjusted to the needs of the occupants of the vehicle while optimizing the energy efficiency of the refrigerant fluid circuit involved in this heat treatment. The present invention has the advantage of exploiting an optimal sub-cooling of the refrigerant determined as a function of the temperatures observed on the circuit and the cooling requirements. In particular, the invention aims to adapt the pressure of the refrigerant in the circuit by implementing the control of the expansion operated by the expansion member 20 forming part of the circuit.

L’invention ne saurait toutefois se limiter aux moyens et configurations décrits et illustrés ici, et elle s’étend également à tous moyens ou configurations équivalentes et à toute combinaison techniquement opérant de tels moyens. En particulier, l’architecture du circuit de fluide réfrigérant ou de la boucle de fluide caloporteur peut être modifiée sans nuire à l’invention dans la mesure où il remplit 15 les fonctionnalités décrites dans le présent document.The invention cannot however be limited to the means and configurations described and illustrated here, and it also extends to all equivalent means or configurations and to any technically operating combination of such means. In particular, the architecture of the refrigerant circuit or of the heat transfer fluid loop can be modified without harming the invention insofar as it fulfills the functionalities described in this document.

Claims (9)

REVENDICATIONS 1. Procédé (2) de contrôle d’un circuit (1) de fluide réfrigérant (FR) pour véhicule, le circuit (1) de fluide réfrigérant (FR) comprenant au moins un dispositif de compression (8) du fluide réfrigérant (FR), un premier échangeur thermique (16) agencé pour être traversé par un flux d’air extérieur (FE) à un habitacle du véhicule, un deuxième échangeur thermique (21) agencé pour être traversé par un flux d’air intérieur (FA) envoyé dans l’habitacle du véhicule, un organe de détente (20) à section variable disposé entre le premier échangeur thermique (16) et le deuxième échangeur thermique (21), un dispositif d’accumulation (25) disposé entre le deuxième échangeur thermique (21) et le dispositif de compression (8), le procédé (2) de contrôle comprenant au moins une étape (E3) de contrôle du degré d’ouverture (D) de l’organe de détente (20), caractérisé en ce que le degré d’ouverture (D) contrôle un sous-refroidissement (Tsbc) de consigne du fluide réfrigérant (FR) en sortie du premier échangeur thermique (16), le sousrefroidissement (Tsbc) de consigne étant calculé grâce à une température de condensation (Te) du fluide réfrigérant (FR) en sortie du premier échangeur thermique (16), à une température (Te) du flux d’air extérieur (FE) et à un coefficient (A), selon une formule (F) définie telle que [Tsbc = A x (Te - Te)], où le coefficient (A) est fonction d’un facteur alpha compris entre 0.68 et 1.1. Method (2) for controlling a circuit (1) of refrigerant (FR) for a vehicle, the circuit (1) of refrigerant (FR) comprising at least one compression device (8) for the refrigerant (FR) ), a first heat exchanger (16) arranged to be traversed by an exterior air flow (FE) to a passenger compartment of the vehicle, a second heat exchanger (21) arranged to be traversed by an interior air flow (FA) sent to the passenger compartment of the vehicle, an expansion member (20) with variable section arranged between the first heat exchanger (16) and the second heat exchanger (21), an accumulation device (25) disposed between the second heat exchanger (21) and the compression device (8), the control method (2) comprising at least one step (E3) for controlling the degree of opening (D) of the expansion member (20), characterized in that that the degree of openness (D) controls sub-cooling (Tsbc) d e setpoint of the coolant (FR) at the outlet of the first heat exchanger (16), the set subcooling (Tsbc) being calculated using a condensing temperature (Te) of the coolant (FR) at the outlet of the first heat exchanger (16 ), at a temperature (Te) of the outside air flow (FE) and at a coefficient (A), according to a formula (F) defined such that [Tsbc = A x (Te - Te)], where the coefficient ( A) is a function of an alpha factor between 0.68 and 1. 2. Procédé (2) de contrôle selon la revendication 1, dans lequel l’étape (E3) de contrôle est précédée d’au moins une étape (E2) de collecte de données (Te, Te, Tscdr), les données (Te, Te, Tscdr) collectées lors de l’étape (E2) de collecte étant au moins une valeur de haute pression (HP) permettant le calcul de la température de condensation (Te) du fluide réfrigérant (FR) en sortie du premier échangeur thermique (16), une température (Tscdr) du fluide réfrigérant (FR) en sortie du premier échangeur thermique (16) et la température (Te) du flux d’air extérieur (FE) en entrée du premier échangeur thermique (16).2. Control method (2) according to claim 1, in which the control step (E3) is preceded by at least one step (E2) of collecting data (Te, Te, Tscdr), the data (Te , Te, Tscdr) collected during the collection step (E2) being at least one high pressure value (HP) allowing the calculation of the condensation temperature (Te) of the refrigerant fluid (FR) at the outlet of the first heat exchanger (16), a temperature (Tscdr) of the refrigerant (FR) at the outlet of the first heat exchanger (16) and the temperature (Te) of the external air flow (FE) at the inlet of the first heat exchanger (16). 3. Procédé (2) de contrôle selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une pression du fluide réfrigérant (FR) est mesurée afin d’estimer la température de condensation (Te) du fluide réfrigérant (FR) en sortie du premier échangeur thermique (16).3. Control method (2) according to any one of the preceding claims, in which a pressure of the coolant (FR) is measured in order to estimate the condensation temperature (Te) of the coolant (FR) at the outlet of the first heat exchanger (16). 4· Procédé (2) de contrôle selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’organe de détente (20) est placé sous la dépendance d’un module de commande électronique (26).4 · control method (2) according to any one of the preceding claims, wherein the expansion member (20) is placed under the control of an electronic control module (26). 5. Procédé (2) de contrôle selon la revendication précédente en combinaison avec la revendication 2, dans lequel un module de commande électronique (26) met en œuvre l’étape (E2) de collecte des données (Te, Te, Tscdr) ainsi que l’étape (E3) de contrôle de l’organe de détente (20) en fonction des données (Te, Te, Tscdr).5. Method (2) of control according to the preceding claim in combination with claim 2, wherein an electronic control module (26) implements the step (E2) of data collection (Te, Te, Tscdr) as well that the step (E3) for controlling the expansion member (20) as a function of the data (Te, Te, Tscdr). 6. Procédé (2) de contrôle selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le premier échangeur thermique (16) est utilisé comme condenseur tandis que le deuxième échangeur thermique (21) est utilisé en tant qu’évaporateur.6. Control method (2) according to any one of the preceding claims, in which the first heat exchanger (16) is used as a condenser while the second heat exchanger (21) is used as an evaporator. 7. Procédé (2) de contrôle selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le coefficient (A) est fonction du facteur alpha, d’une constante (B), de la température de condensation (Te) du fluide réfrigérant (FR) en sortie du premier échangeur thermique (16) et de la température (Te) du flux d’air extérieur (FE) et répond à une équation définie telle que [A = alpha x (Te - Te)B ].7. Control method (2) according to any one of the preceding claims, in which the coefficient (A) is a function of the alpha factor, of a constant (B), of the condensation temperature (Te) of the refrigerant fluid ( FR) at the outlet of the first heat exchanger (16) and of the temperature (Te) of the external air flow (FE) and responds to a defined equation such as [A = alpha x (Te - Te) B ]. 8. Procédé (2) de contrôle selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le coefficient (A) est fonction du facteur alpha, d’une valeur (D), de la température de condensation (Te) du fluide réfrigérant (FR) en sortie du premier échangeur thermique (16), de la température (Te) du flux d’air extérieur (FE) et d’un facteur beta et répond à une expression définie telle que [A = alpha + beta x (Te-Te)D].8. Control method (2) according to any one of claims 1 to 6, in which the coefficient (A) is a function of the alpha factor, of a value (D), of the condensation temperature (Te) of the fluid refrigerant (FR) at the outlet of the first heat exchanger (16), the temperature (Te) of the external air flow (FE) and a beta factor and responds to a defined expression such as [A = alpha + beta x (Te-Te) D ]. 9. Circuit (1) de fluide réfrigérant (FR) comprenant au moins un dispositif de compression (8) du fluide réfrigérant (FR), un premier échangeur thermique (16) agencé pour être traversé par un flux d’air extérieur (FE) à un habitacle du véhicule, un deuxième échangeur thermique (21) agencé pour être traversé par un flux d’air intérieur (FA) envoyé dans l’habitacle du véhicule, un organe de détente (20) à section variable disposé entre le premier échangeur thermique (16) et le deuxième échangeur thermique (21), un dispositif d’accumulation (25) disposé entre le deuxième échangeur thermique (21) et le dispositif de compression (8), et où le circuit (1) est configuré pour mettre en œuvre le procédé (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes.9. Refrigerant fluid circuit (1) (FR) comprising at least one compression device (8) for the refrigerant fluid (FR), a first heat exchanger (16) arranged to be traversed by an external air flow (FE) in a passenger compartment of the vehicle, a second heat exchanger (21) arranged to be traversed by an internal air flow (FA) sent into the passenger compartment of the vehicle, an expansion member (20) of variable section disposed between the first exchanger heat (16) and the second heat exchanger (21), an accumulation device (25) disposed between the second heat exchanger (21) and the compression device (8), and where the circuit (1) is configured to put implementing the method (2) according to any one of the preceding claims.
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