FR3102938A1 - Ensemble de conditionnement d’air pour véhicule automobile - Google Patents

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Abstract

Ensemble de conditionnement d’air (10) pour véhicule automobile comprenant :une admission d’air extérieur (14) ;un premier filtre à particules (18) disposé en amont de l’admission d’air extérieur (14) ;un deuxième filtre à particules (16) disposé en aval de l’admission d’air extérieur ;un dispositif de détection de particules (19) configuré pour mesurer la concentration en particules de l’air extérieur et la concentration en particules de l’air filtré par le deuxième filtre à particules (16) ; etun dispositif d’affichage configuré pour afficher la concentration en particules de l’air extérieur et la concentration en particules de l’air filtré par le deuxième filtre à particules (16) mesurées par le dispositif de détection de particules (19). Figure pour l’abrégé : Fig 1

Description

Ensemble de conditionnement d’air pour véhicule automobile
La présente invention concerne le domaine des systèmes de contrôle de la pollution de l’air, notamment d’un véhicule automobile.
Plus particulièrement, l’invention concerne un ensemble de conditionnement d’air pour véhicule automobile.
La pollution de l’air fait l’objet des principales préoccupations environnementales de ces dernières années. Maintenir une bonne qualité de l’air est donc devenu l’un des défis environnementaux principaux actuels.
Les différentes particules présentes dans l’air sont classées en fonction de leur taille.
Parmi les plus dangereuses pour la santé, on note les particules fines, nommées « Particulat Matters » en termes anglo-saxons, d’acronyme PM, dont le diamètre est inférieur à 2,5 micromètres, d’acronyme PM2.5, mais également des particules fines dont le diamètre est inférieur à 1 micromètres, d’acronyme PM1.0.
Plus leur taille est petite, plus ces particules fines peuvent pénétrer dans l’organisme, et, par conséquent, entraîner des maladies pulmonaires. Les particules fines PM1.0dont le diamètre est inférieur à 1 micromètres sont particulièrement dangereuses, car elles sont capables de traverser la barrière cutanée des veines, et par conséquent entraîner des maladies cardiovasculaires.
Des recherches scientifiques récentes soulignent par exemple les risques pour la santé du conducteur de rester bloqué de façon prolongée dans les bouchons.
Etant donné qu’un taux élevé de particules fines dans l'air est facteur de risques sanitaires, il est nécessaire de surveiller et maîtriser leur concentration.
A cet égard, certains véhicules automobiles sont déjà équipés d’un filtre à particules et d’un dispositif apte à mesurer et afficher la concentration en particules fines PM2.5présentes à l’extérieur, mais également à l’intérieur du véhicule automobile.
Toutefois, dans les dispositifs connus, les concentrations en particules fines PM2.5 de l’air extérieur et de l’air à l’intérieur de l’habitacle ne sont pas mesurées simultanément.
De plus, dans les dispositifs connus, les concentrations en particules de l’air extérieur et intérieur sont mesurées à l’interface entre l’habitacle et le compartiment moteur. La concentration en particules de l’air à l’intérieur du véhicule est mesurée au niveau d’une admission d’air dans l’habitacle, débouchant sur le tableau de bord. De plus, la concentration en particules de l’air extérieur au véhicule est, quant à elle, mesurée côté compartiment moteur, au niveau d’une sortie d’air permettant à l’air de traverser la caisse du véhicule pour se diriger du compartiment moteur vers l’habitacle.
La concentration en particules de l’air extérieur ainsi mesurée est peu représentative de la concentration réelle de l’air extérieur au véhicule, et n’est donc pas fiable.
La présente invention concerne un système permettant de contrôler de manière fiable la pollution de l’air à l’intérieur et à l’extérieur d’un véhicule automobile.
La présente invention a pour objet un ensemble de conditionnement d’air pour véhicule automobile comprenant une admission d’air extérieur, un premier filtre à particules disposé en amont de l’admission d’air extérieur et un deuxième filtre à particules disposé en aval de l’admission d’air extérieur.
Ledit ensemble comprend en outre un dispositif de détection de particules configuré pour mesurer la concentration en particules de l’air extérieur et la concentration en particules de l’air filtré par le deuxième filtre à particules et un dispositif d’affichage configuré pour afficher la concentration en particules de l’air extérieur et la concentration en particules de l’air filtré par le deuxième filtre à particules mesurées par le dispositif de détection de particules.
L’ensemble de conditionnement de l’air permet ainsi de mesurer avec fiabilité la concentration en particules de l’air extérieur au véhicule automobile et la concentration en particules de l’air filtré, représentatif de la concentration en particules de l’air intérieur, envoyé vers l’habitacle du véhicule automobile
Avantageusement, l’ensemble comprend un dispositif de chauffage, ventilation et climatisation, l’admission d’air extérieur, le premier filtre à particule et le dispositif de détection de particules tant disposés sur ledit dispositif de chauffage, ventilation et climatisation.
Par exemple, le dispositif de détection de particules comporte au moins un tuyau d’échantillonnage de l’air extérieur comportant une extrémité pour l’admission d’air disposée en amont du premier filtre à particules pour la mesure de la concentration de particules de l’air extérieur.
Le dispositif de détection de particules peut également comporter au moins un tuyau d’échantillonnage de l’air intérieur comportant une extrémité pour l’admission d’air disposée dans le dispositif de chauffage, ventilation et climatisation, en aval du filtre à particules, pour la mesure de la concentration en particules de l’air filtré par ledit filtre à particules.
Avantageusement, le dispositif de détection de particules est configuré pour mesurer simultanément la concentration en particules de l’air extérieur et la concentration en particules de l’air filtré, et le dispositif d’affichage est configuré pour afficher simultanément la concentration en particules de l’air extérieur et la concentration en particules de l’air filtré.
Par exemple, le premier filtre à particules est configuré pour retenir les particules de l’air inférieures ou égales à 2,5 micromètres, par exemple inférieures ou égales à 1 micromètre.
Le dispositif de détection de particules peut être configuré pour mesurer la concentration en particules de l’air inférieures ou égales à 2,5 micromètres, par exemple inférieures ou égales à 1 micromètre.
L’ensemble peut comprendre une unité de commande électronique, le dispositif de détection de particules et l’unité de commande électronique étant aptes à communiquer via un bus selon le protocole LIN, et l’unité de commande électronique et le dispositif d’affichage étant aptes à communiquer via un bus selon le protocole CAN.
Selon un deuxième aspect, l’invention concerne un véhicule automobile comprenant un ensemble de conditionnement d’air tel que décrit précédemment.
Par exemple, le véhicule automobile comprend une boîte à eau configurée pour collecter l’eau de pluie, et dans laquelle le premier filtre à particules est disposé.
L’extrémité du tuyau d’échantillonnage de l’air extérieur débouche, par exemple, directement dans la boîte à eau en amont du premier filtre à particules.
D’autres buts, avantages et caractéristiques ressortiront de la description qui va suivre, donnée à titre d’exemple purement illustratif et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :
est une vue en perspective d’un ensemble de conditionnement d’air monté dans un véhicule automobile selon l’invention ; et
illustre un système de communication entre le dispositif de détection de particules et le dispositif d’affichage de l’unité de conditionnement d’air de la figure 1.
La figure 1 illustre, de manière très schématique, la partie avant 1a d’un véhicule automobile 1 comprenant un parebrise avant 2 et une boîte à eau 3 configurée pour collecter l’eau de pluie.
Tel qu’illustré sur la figure 1, l’ensemble de conditionnement d’air 10 comprend un dispositif 12 de chauffage, ventilation et climatisation.
L’ensemble de conditionnement d’air 10 comprend une admission d’air extérieur 14. Dans la présente invention, on entend par admission d’air extérieur, une ouverture configurée pour l’entrée d’air extérieur, c’est-à-dire l’air frais provenant de l’extérieur du véhicule automobile dans lequel l’ensemble de conditionnement est destiné à être installé.
De plus, l’ensemble de conditionnement d’air 10 comprend un premier filtre à particules 18, de préférence, un filtre à particules PM2.5 configuré pour retenir les particules fines de l’air, c’est-à-dire les particules inférieures ou égales à 2,5 micromètres. L’ensemble de conditionnement d’air 10 comprenant le premier filtre à particules 18 peut également comprendre, en complément ou à la place du filtre PM2.5, un filtre à particules PM1.0 configuré pour retenir les particules très fines de l’air, c’est-à-dire les particules inférieures ou égales à 1.0 micromètres.
Le premier filtre à particules 18 est avantageusement monté en amont de l’admission d’air extérieur 14, afin d’empêcher la pénétration dans le dispositif 12 de chauffage, ventilation et climatisation des particules extérieures, telles que du sable, des insectes, de la poussière, ou encore des feuilles.
L’ensemble de conditionnement d’air 10 comprend un deuxième filtre à particules 16 PM2.5 et/ou PM1.0 monté dans la boîte à eau 3.
Le deuxième filtre à particules 16 est disposé en aval de l’admission d’air extérieur 14, par rapport au trajet de l’écoulement de l’air, de sorte que l’air frais provenant directement de l’extérieur du véhicule est filtré. Dans l’exemple illustré, l’air extérieur est ainsi déchargé des particules fines qu’il contient avant d’être admis au sein du véhicule automobile.
En outre, l’ensemble de conditionnement 10 comprend un dispositif de détection de particules 19. Tel qu’illustré, le dispositif de détection de particules 19 est configuré pour mesurer la concentration en particules fines de l’air, c’est-à-dire, comme indiqué précédemment, les particules inférieures ou égales à 2,5 micromètres et/ou inférieures ou égales à 1 micromètre.
Dans l’exemple illustré, l’admission d’air extérieur 14, le deuxième filtre à particules 16 et le dispositif de détection de particules 19 sont disposés sur le dispositif de chauffage, ventilation et climatisation 12.
Plus particulièrement, le deuxième filtre à particules 16 est, de préférence, disposé entre un ventilateur du dispositif de chauffage, ventilation et climatisation et l’admission d’air extérieur 14.
De plus, le dispositif de détection de particules 19 comporte avantageusement au moins un tuyau d’échantillonnage de l’air 20, 21 pour la mesure de la concentration de particules de l’air extérieur. Tel qu’illustré, le dispositif de détection de particules 19 comprend deux tuyaux d’échantillonnage 20 et 21 de manière à augmenter la fiabilité de la mesure de la concentration en particules de l’air extérieur.
Chaque tuyau d’échantillonnage 20 et 21 illustré comporte une extrémité, respectivement 22 et 23, pour l’admission d’air dans le dispositif de détection de particules 19, disposée en amont du premier filtre à particules 18 situé dans la boîte à eau 3, en amont de l’admission d’air extérieur 14 du dispositif de chauffage, ventilation et climatisation 12. Ainsi, on peut mesurer la concentration en particules de l’air extérieur frais provenant directement de l’extérieur du véhicule automobile.
De préférence, l’extrémité 22, 23 de chaque tuyau d’échantillonnage de l’air 20 et 21 pour l’admission d’air, disposée dans la boîte à eau 3 comprend un moyen, par exemple un maillage, configuré pour limiter l’entrée d’insectes et autres corps étrangers susceptibles de boucher les tuyaux d’échantillonnage de l’air 20, 21 et réduire l’efficacité du dispositif de détection de particules 19.
En outre, le dispositif de détection de particules 19 comporte, avantageusement, au moins un tuyau 24,25 d’échantillonnage de l’air comportant une extrémité pour l’admission d’air disposée dans le chauffage, ventilation et climatisation, en aval du filtre à particules, pour la mesure de la concentration en particules de l’air filtré par le filtre à particules 16. De préférence, le dispositif de détection de particules 19 comprend deux tuyaux d’échantillonnage de l’air 24, 25, comportant chacun une extrémité pour l’admission d’air, respectivement 26 et 27.
Avantageusement, les extrémités 26, 27 des tuyaux d’échantillonnage de l’air 24, 25 de l’air intérieur débouchent directement en aval du second filtre à particules 16.
Le dispositif de détection de particules 19 est configuré pour mesurer simultanément la concentration en particules de l’air extérieur et la concentration en particules de l’air filtré, ayant traversé le filtre à particules 16.
En outre, l’ensemble de conditionnement 10 comprend un dispositif d’affichage 30, visible sur la figure 2, configuré pour afficher la concentration en particules de l’air extérieur et la concentration en particules de l’air filtré par le filtre à particules mesurées par le dispositif de détection de particules.
Le dispositif d’affichage 30 est, de préférence, intégré au tableau de bord du véhicule automobile dans lequel l’ensemble de conditionnement d’air 10 est destiné à être installé.
Toutefois, on pourra également prévoir que le dispositif d’affichage 30 soit une tablette ou un téléphone portable.
De manière encore plus avantageuse, le dispositif d’affichage 30 est également configuré pour afficher simultanément la concentration en particules de l’air extérieur et la concentration en particules de l’air filtré.
La mesure et l’affichage simultanés des concentrations en particules de l’air extérieur et de l’air filtré permettent d’optimiser la gestion du passage d’air extérieur vers l’habitacle du véhicule automobile en fonction des concentrations mesurées.
La figure 2 illustre le système de communication entre le dispositif de détection de particules 19 et le dispositif d’affichage 30.
Dans l’exemple illustré, l’ensemble de conditionnement d’air 10 comprend une unité de commande électronique (ECU) 32. Le dispositif de détection de particules 19 et l’unité de commande électronique 32 étant aptes à communiquer via un bus selon le protocole LIN 34, et l’unité de commande électronique 32 et le dispositif d’affichage 30 étant aptes à communiquer via un bus selon le protocole CAN 36.
L’ensemble de conditionnement de l’air 10 permet ainsi de mesurer avec fiabilité la concentration en particules de l’air extérieur au véhicule automobile et la concentration en particules de l’air filtré, représentatif de la concentration en particules de l’air intérieur, envoyé vers l’habitacle du véhicule automobile.

Claims (11)

  1. Ensemble de conditionnement d’air (10) pour véhicule automobile comprenant :
    une admission d’air extérieur (14) ;
    un premier filtre à particules (18) disposé en amont de l’admission d’air extérieur (14) ;
    un deuxième filtre à particules (16) disposé en aval de l’admission d’air extérieur ;
    un dispositif de détection de particules (19) configuré pour mesurer la concentration en particules de l’air extérieur et la concentration en particules de l’air filtré par le deuxième filtre à particules (16) ; et
    un dispositif d’affichage (30) configuré pour afficher la concentration en particules de l’air extérieur et la concentration en particules de l’air filtré par le deuxième filtre à particules (16) mesurées par le dispositif de détection de particules (19).
  2. Ensemble selon la revendication 1, comprenant un dispositif de chauffage, ventilation et climatisation (12), l’admission d’air extérieur (14), le deuxième filtre à particules (16) et le dispositif de détection de particules (19) étant disposés sur ledit dispositif de chauffage, ventilation et climatisation (12).
  3. Ensemble selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le dispositif de détection de particules (19) comporte au moins un tuyau d’échantillonnage de l’air extérieur (20, 21) comportant une extrémité (22, 23) pour l’admission d’air disposée en amont du premier filtre à particules (18) pour la mesure de la concentration de particules de l’air extérieur.
  4. Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de détection de particules (19) comporte au moins un tuyau d’échantillonnage de l’air intérieur (24, 25) comportant une extrémité (26, 27) pour l’admission d’air disposée dans le dispositif de chauffage, ventilation et climatisation (12), en aval du deuxième filtre à particules (16), pour la mesure de la concentration en particules de l’air filtré par ledit filtre à particules (16).
  5. Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de détection de particules (19) est configuré pour mesurer simultanément la concentration en particules de l’air extérieur et la concentration en particules de l’air filtré, et le dispositif d’affichage (30) est configuré pour afficher simultanément la concentration en particules de l’air extérieur et la concentration en particules de l’air filtré.
  6. Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le deuxième filtre à particules (16) est configuré pour retenir les particules de l’air inférieures ou égales à 2,5 micromètres, par exemple inférieures ou égales à 1 micromètre.
  7. Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de détection de particules (19) est configuré pour mesurer la concentration en particules de l’air inférieures ou égales à 2,5 micromètres, par exemple inférieures ou égales à 1 micromètre.
  8. Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant une unité de commande électronique (32), le dispositif de détection de particules (19) et l’unité de commande électronique (32) étant aptes à communiquer via un bus selon le protocole LIN (34), et l’unité de commande électronique (32) et le dispositif d’affichage (30) étant aptes à communiquer via un bus selon le protocole CAN (36)
  9. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu’il comprend un ensemble de conditionnement d’air (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes.
  10. Véhicule automobile selon la revendication 9, comprenant une boîte à eau (3) configurée pour collecter l’eau de pluie, et dans lequel le premier filtre à particules (18) étant disposé dans ladite boîte à eau (3).
  11. Véhicule automobile selon la revendication 10 et la revendication 3, dans lequel l’extrémité (22, 23) du tuyau d’échantillonnage de l’air extérieur (20, 21) débouche dans la boîte à eau (3) en amont du premier filtre à particules (18).
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