FR3107209A1 - DEVICE FOR THERMAL MANAGEMENT OF THE COMBUSTION ENGINE AND THE INTERIOR OF MOTOR VEHICLES AND PROCESS FOR IMPLEMENTING THE SAID DEVICE - Google Patents

DEVICE FOR THERMAL MANAGEMENT OF THE COMBUSTION ENGINE AND THE INTERIOR OF MOTOR VEHICLES AND PROCESS FOR IMPLEMENTING THE SAID DEVICE Download PDF

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Abstract

La présente invention concerne un dispositif de gestion thermique d'un véhicule automobile pourvu d’un habitacle et équipé d’un moteur, ledit dispositif comprenant, d’une part, un circuit (R) de liquide caloporteur assurant le refroidissement du moteur (M) et débouchant en aval du moteur dans un boîtier (B) de sortie du liquide et, d’autre part, un circuit de chauffage (C) de l’habitacle pourvu d’une source de chaleur (4) et d’un aérotherme (3), caractérisé en ce qu’il comprend une électrovanne trois voies (1) destinée à isoler ou à raccorder ledit circuit de refroidissement (R) et ledit circuit de chauffage (C) de l’habitacle et dont une première voie est raccordée à l’aérotherme (3) et est couplée à un clapet anti-retour principal (2), une seconde voie est raccordée au boîtier (B) du circuit de liquide caloporteur et une troisième voie est raccordée à l’aérotherme (3) via ladite source de chaleur (4).
 Figure 1The present invention relates to a thermal management device for a motor vehicle provided with a passenger compartment and equipped with an engine, said device comprising, on the one hand, a heat transfer liquid circuit (R) ensuring the cooling of the engine (M ) and opening downstream of the engine into a liquid outlet housing (B) and, on the other hand, a heating circuit (C) of the passenger compartment provided with a heat source (4) and an air heater (3), characterized in that it comprises a three-way solenoid valve (1) intended to isolate or connect said cooling circuit (R) and said heating circuit (C) of the passenger compartment and of which a first way is connected to the unit heater (3) and is coupled to a main non-return valve (2), a second channel is connected to the housing (B) of the coolant circuit and a third channel is connected to the unit heater (3) via said heat source (4). Figure 1

Description

DISPOSITIF DE GESTION THERMIQUE DU MOTEUR A COMBUSTION ET DE L’HABITACLE DE VEHICULES AUTOMOBILES ET PROCEDE DE MISE EN ŒUVRE DUDIT DISPOSITIFTHERMAL MANAGEMENT DEVICE FOR THE COMBUSTION ENGINE AND THE CABIN OF MOTOR VEHICLES AND METHOD FOR IMPLEMENTING THE SAID DEVICE

L’invention s’applique au domaine de la gestion thermique des véhicules automobiles.The invention applies to the field of thermal management of motor vehicles.

Plus précisément, l’invention concerne, à titre principal, un dispositif apte et destiné à assurer, dans un véhicule automobile, un conditionnement thermique optimal et circonstancié, à la fois, du moteur à combustion interne et de l’habitacle.More specifically, the invention relates, primarily, to a device capable of and intended to ensure, in a motor vehicle, optimal and detailed thermal conditioning, both of the internal combustion engine and of the passenger compartment.

A titre subsidiaire, l’invention se rapporte à un procédé de mise en œuvre de ce dispositif thermique en vue de faciliter, à la fois, le démarrage à froid du moteur et le chauffage de l’habitacle, moteur éteint ou tournant.In the alternative, the invention relates to a method for implementing this thermal device with a view to facilitating both cold starting of the engine and heating of the passenger compartment, engine off or running.

Les groupes motopropulseurs des véhicules automobiles comprennent généralement plusieurs circuits à fonction thermique dans lesquels circule un fluide caloporteur. Le circuit de refroidissement du moteur et le circuit de chauffage ou de réchauffage de l'habitacle du véhicule constituent de tels circuits fluidiques caloporteurs.The powertrains of motor vehicles generally comprise several thermal function circuits in which a heat transfer fluid circulates. The engine cooling circuit and the heating or heating circuit of the passenger compartment of the vehicle constitute such heat transfer fluidic circuits.

Ces deux circuits peuvent être liés, afin de permettre le transfert de la chaleur issue du moteur vers l'habitacle et limiter ainsi la consommation énergétique du véhicule en s’affranchissant de l’utilisation d’un système complémentaire.These two circuits can be linked, in order to allow the transfer of heat from the engine to the passenger compartment and thus limit the vehicle's energy consumption by eliminating the use of an additional system.

Le circuit de réchauffage de l’habitacle est pourvu, de manière traditionnelle, d’une source de chaleur tel qu’un brûleur, un radiateur électrique ou bien un stockeur d'énergie calorifique, capable d’alimenter le circuit aérotherme de l’habitacle en fluide caloporteur et d’assurer ainsi son chauffage préalable avant le démarrage du moteur et, subsidiairement, le dégivrage du parebrise.The passenger compartment heating circuit is provided, in the traditional manner, with a heat source such as a burner, an electric heater or even a heat energy storer, capable of supplying the air heater circuit of the passenger compartment. in coolant and thus to ensure its preliminary heating before starting the engine and, alternatively, the de-icing of the windscreen.

Un tel système de conditionnement thermique possède sa propre pompe à eau et une sonde de régulation de la température. Dans le cas de l’utilisation d’un système de réchauffage à brûleur, ce dernier est alimenté, via une pompe doseuse, avec le carburant du véhicule. Une électrovanne permet de diriger le flux de fluide caloporteur au travers de différentes conduites (voie aérotherme ou voie de sortie d’eau du circuit de refroidissement) suivant une loi de commande.Such a thermal conditioning system has its own water pump and a temperature control probe. If a burner heating system is used, the latter is supplied, via a metering pump, with the vehicle's fuel. A solenoid valve is used to direct the flow of heat transfer fluid through different pipes (air heater channel or heat transfer channel). water outlet from the cooling circuit) according to a control law.

Toutefois, cette solution entraîne nécessairement un surcoût pour modifier et adapter le circuit de refroidissement conventionnel, en particulier, du fait de l’ajout d’éléments complémentaires dans le circuit aérotherme (réchauffeur, pompe à eau, électrovanne, …) et de la nécessaire intégration de clapets anti-retour afin de garantir, malgré cette adaptation, un débit de fluide suffisant dans le circuit de refroidissement du moteur.However, this solution necessarily entails an additional cost to modify and adapt the conventional cooling circuit, in particular, due to the addition of additional elements in the unit heater circuit (heater, water pump, solenoid valve, etc.) and the necessary integration of non-return valves in order to guarantee, despite this adaptation, a sufficient flow of fluid in the engine cooling circuit.

Il existe déjà des systèmes de gestion et de conditionnement thermique du groupe motopropulseur de véhicules automobiles tels que celui décrit dans le brevet FR3064674. Ce système comprend un circuit de circulation du liquide de refroidissement dans lequel sont intégrés un échangeur thermique de refroidissement du moteur, un circuit aérotherme, un boîtier de sortie du liquide caloporteur, une pompe de circulation de ce liquide et divers conduits de raccordement.Systems for the management and thermal conditioning of the powertrain of motor vehicles already exist, such as that described in patent FR3064674. This system comprises a coolant circulation circuit in which are integrated an engine cooling heat exchanger, a heater circuit, a coolant liquid outlet box, a circulation pump for this liquid and various connection conduits.

Cependant, le circuit aérotherme de l’habitacle n’est pas autonome car il est piloté directement ou indirectement, par le système de régulation du circuit de refroidissement. Or, ce système de régulation est complexe et énergivore car le pilotage des vannes nécessite des capteurs et des câbles, ou des émetteurs et des récepteurs, permettant d'envoyer des ordres aux vannes depuis un calculateur embarqué.However, the air heater circuit of the passenger compartment is not autonomous because it is controlled directly or indirectly by the regulation system. of the cooling circuit. However, this regulation system is complex and energy-intensive because the control of the valves requires sensors and cables, or transmitters and receivers, making it possible to send orders to the valves from an on-board computer.

Dans ce contexte, l’invention propose une solution technique consistant à implanter sur le véhicule un nouveau circuit aérotherme susceptible d’être connecté ou isolé du circuit de refroidissement du moteur et permettant d’assurer ainsi une autonomie au procédé de chauffage de l’habitacle tout en améliorant les conditions thermiques du groupe moto propulseur pour un démarrage à froid.In this context, the invention proposes a technical solution consisting in installing on the vehicle a new air heater circuit capable of being connected or isolated from the engine cooling circuit and thus making it possible to ensure autonomy for the heating process of the passenger compartment. while improving the thermal conditions of the powertrain for a cold start.

Ce but est atteint, selon l’invention, au moyen d’un dispositif de gestion thermique d'un véhicule automobile pourvu d’un habitacle et équipé d’un moteur, ledit dispositif comprenant, d’une part, un circuit de liquide caloporteur assurant le refroidissement du moteur et débouchant en aval du moteur dans un boîtier (B) de sortie du liquide et, d’autre part, un circuit de chauffage de l’habitacle pourvu d’une source de chaleur et d’un aérotherme, caractérisé en ce qu’il comprend une électrovanne trois voies destinée à isoler ou à raccorder ledit circuit de refroidissement et ledit circuit de chauffage de l’habitacle et dont une première voie est raccordée à l’aérotherme et est couplée à un clapet anti-retour principal, une seconde voie est raccordée au boîtier du circuit de liquide caloporteur et une troisième voie est raccordée à l’aérotherme via ladite source de chaleur.This object is achieved, according to the invention, by means of a thermal management device for a motor vehicle provided with a passenger compartment and equipped with an engine, said device comprising, on the one hand, a heat transfer liquid circuit ensuring the cooling of the engine and opening downstream of the engine into a liquid outlet box (B) and, on the other hand, a circuit for heating the passenger compartment provided with a heat source and an air heater, characterized in that it comprises a three-way solenoid valve intended to isolate or connect said cooling circuit and said passenger compartment heating circuit and of which a first way is connected to the air heater and is coupled to a main non-return valve , a second channel is connected to the case of the heat transfer liquid circuit and a third channel is connected to the unit heater via said heat source.

Selon un mode de réalisation préférentiel du dispositif de l’invention, la première voie et la seconde voie de l’électrovanne trois voies sont des voies d’entrée raccordées, respectivement, à la sortie de l’aérotherme et à la sortie du boîtier de liquide caloporteur tandis que la troisième voie de l’électrovanne est une voie de sortie raccordée à l’entrée de l’aérotherme.According to a preferred embodiment of the device of the invention, the first channel and the second channel of the three-way solenoid valve are input channels connected, respectively, to the output of the heater and to the output of the control box. heat transfer liquid while the third way of the solenoid valve is an output way connected to the inlet of the air heater.

Selon une caractéristique avantageuse, la source de chaleur est montée en parallèle sur une boucle du circuit de chauffage de l’habitacle qui comprend une pompe de circulation du liquide caloporteur couplée à la source de chaleur et assurant le raccordement de ladite source à l’aérotherme via un clapet anti-retour auxiliaire.According to an advantageous characteristic, the heat source is mounted in parallel on a loop of the passenger compartment heating circuit which comprises a heat transfer liquid circulation pump coupled to the heat source and ensuring the connection of said source to the air heater via an auxiliary check valve.

Selon l’invention, il est prévu que le clapet anti-retour principal est monté entre la sortie de l’aérotherme et l’entrée du circuit de refroidissement.According to the invention, provision is made for the main non-return valve to be mounted between the outlet of the unit heater and the inlet of the cooling circuit.

De préférence, le clapet anti-retour principal est raccordé à une pompe intégrée au circuit de liquide de refroidissement du moteur.Preferably, the main non-return valve is connected to a pump integrated into the engine coolant circuit.

Selon une variante spécifique de réalisation de l’invention, le dispositif comprend un capteur de la température interne du liquide de refroidissement qui est couplé à l’électrovanne trois voies pour commander automatiquement l’ouverture ou la fermeture de ses deux voies d’entrée.According to a specific variant embodiment of the invention, the device comprises a sensor for the internal temperature of the coolant which is coupled to the three-way solenoid valve to automatically control the opening or closing of its two inlet channels.

Un autre objet de l’invention est un procédé de conditionnement thermique d’un véhicule automobile au moyen du dispositif tel que défini ci-dessus, caractérisé en ce que, préalablement au démarrage du moteur, on isole le circuit de chauffage de l’habitacle du circuit de refroidissement du moteur en fermant la seconde voie d’entrée de l’électrovanne et en ouvrant conjointement sa première voie d’entrée tout en activant la source de chaleur pour chauffer l’habitacle.Another object of the invention is a process for thermal conditioning of a motor vehicle by means of the device as defined above, characterized in that, prior to starting the engine, the heating circuit of the passenger compartment is isolated of the engine cooling circuit by closing the second inlet port of the solenoid valve and by jointly opening its first inlet port while activating the heat source to heat the passenger compartment.

Selon une caractéristique de ce procédé il est prévu que, postérieurement au démarrage du moteur et lorsque la température du liquide de refroidissement du moteur atteint la température du liquide caloporteur du circuit de chauffage de l’habitacle, on ferme la première voie d’entrée de l’électrovanne et on ouvre sa seconde voie d’entrée pour faire communiquer le boîtier de sortie du liquide de refroidissement avec le circuit de chauffage de l’habitacle.According to one characteristic of this method, it is provided that, after starting the engine and when the temperature of the engine coolant reaches the temperature of the coolant of the passenger compartment heating circuit, the first inlet port of the passenger compartment is closed. the solenoid valve and its second inlet port is opened to communicate the coolant outlet unit with the passenger compartment heating circuit.

Selon une variante de mise en œuvre du procédé, lorsque le circuit de refroidissement communique avec le circuit de chauffage de l’habitacle, on désactive la source de chaleur.According to a variant implementation of the method, when the cooling circuit communicates with the passenger compartment heating circuit, the heat source is deactivated.

Encore un autre objet de l’invention est un véhicule automobile équipé d’un moteur à combustion interne et d’un dispositif de conditionnement thermique présentant les caractéristiques définies ci-dessus.Yet another object of the invention is a motor vehicle equipped with an internal combustion engine and a thermal conditioning device having the characteristics defined above.

Le dispositif de conditionnement thermique de l’invention s’applique aux véhicules équipés d’un moteur à combustion interne et est apte et destiné à isoler ou à connecter le circuit de refroidissement du moteur et le circuit de chauffage de l’habitacle au moyen d'une électrovanne couplée à un clapet anti-retour.The thermal conditioning device of the invention applies to vehicles fitted with an internal combustion engine and is suitable and intended for isolating or connecting the engine cooling circuit and the passenger compartment heating circuit by means of a solenoid valve coupled to a non-return valve.

Le chauffage de l’habitacle est ainsi obtenu de façon plus rapide et peut être assuré en toutes circonstances, moteur tournant ou moteur éteint, ce qui améliore le confort du véhicule.Heating of the passenger compartment is thus obtained more quickly and can be ensured in all circumstances, engine running or engine off, which improves the comfort of the vehicle.

L’invention permet aussi d’optimiser la montée en température du liquide de refroidissement et de l’huile dans le groupe motopropulseur et d’éviter les excès de consommation en carburant au démarrage à froid, en particulier, dans les pays situés en zones climatiques dites de «grand froid» (Europe du nord, Russie, Canada ...). Le gain en CO2 est significatif lorsque l'électrovanne trois voies isole les deux circuits et que la source de chaleur est conjointement désactivée.The invention also makes it possible to optimize the rise in temperature of the coolant and of the oil in the powertrain and to avoid excess fuel consumption at cold start, in particular, in countries located in climatic zones. say "great cold" (northern Europe, Russia, Canada ...). The CO2 gain is significant when the three-way solenoid valve isolates the two circuits and the heat source is jointly deactivated.

En outre, l’invention permet de s'affranchir des longs développements pour la mise au point de la calibration du moteur lors des démarrages à froids et de standardiser l’architecture du circuit aérotherme de chauffage de l’habitacle pour différentes motorisations et, notamment, pour les véhicules hybrides (thermique/électrique), de type «plug-in».In addition, the invention makes it possible to dispense with long developments for the development of the calibration of the engine during cold starts and to standardize the architecture of the air heater circuit for heating the passenger compartment for different engines and, in particular , for hybrid vehicles (thermal/electric), of the “ plug-in ” type.

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui va suivre, en référence aux figures annexées et détaillées ci-après.Other characteristics and advantages of the invention will become apparent on reading the description which follows, with reference to the appended figures detailed below.

est un schéma illustrant un mode de réalisation du dispositif de gestion thermique selon l’invention appliqué à un véhicule automobile équipé d’un moteur à combustion. is a diagram illustrating an embodiment of the thermal management device according to the invention applied to a motor vehicle equipped with a combustion engine.

est un schéma illustrant un mode de réalisation du circuit de chauffage de l’habitacle du véhicule équipé du dispositif de la figure 1. is a diagram illustrating an embodiment of the heating circuit for the passenger compartment of the vehicle fitted with the device of FIG. 1.

est un schéma représentant le mode de réalisation de la figure 1 moteur éteint où seuls les éléments apparaissant en sombre sont activés. is a diagram representing the embodiment of FIG. 1 with the engine off where only the elements appearing dark are activated.

est un schéma représentant le mode de réalisation de la figure 1 moteur tournant où seuls les éléments apparaissant en sombre sont activés. is a diagram representing the embodiment of FIG. 1 with the engine running where only the elements appearing dark are activated.

Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques dans la description et sur la figure.For greater clarity, identical or similar elements are identified by identical reference signs in the description and in the figure.

Naturellement, les modes de mise en œuvre du procédé de l’invention illustrés par les figures présentées ci-dessus et décrites ci-après, ne sont donnés qu'à titre d’exemples non limitatifs. Il est explicitement prévu que l'on puisse proposer et combiner entre eux différents modes pour en proposer d'autres.Naturally, the modes of implementation of the method of the invention illustrated by the figures presented above and described below, are given only by way of non-limiting examples. It is explicitly provided that it is possible to propose and combine different modes to propose others.

L’invention concerne le domaine de la gestion thermique des véhicules automobiles équipés d’un groupe motopropulseur comprenant un moteur à combustion interne ou une motorisation hybride. Plus précisément, l’invention se rapporte tant à un dispositif qu’à un procédé destinés à assurer, de façon optimale, à la fois le refroidissement du moteur et le chauffage de l’habitacle pour de tels véhicules.The invention relates to the field of thermal management of motor vehicles equipped with a powertrain comprising an internal combustion engine or a hybrid engine. More specifically, the invention relates both to a device and to a method intended to ensure, in an optimal manner, both the cooling of the engine and the heating of the passenger compartment for such vehicles.

Le groupe motopropulseur équipant ces véhicules comprend, de façon traditionnelle et comme illustré par la figure 1, d’une part, un circuit R assurant la circulation d’un liquide de refroidissement qui débouche en aval du moteur M dans un boîtier 7 de sortie et, d’autre part, un circuit C assurant le chauffage de l’habitacle, ce dernier étant pourvu, notamment, d’une source de chaleur 4 et d’un échangeur aérotherme 3 (ou un radiateur) situé dans l’habitacle.The powertrain fitted to these vehicles comprises, in a traditional manner and as illustrated by FIG. 1, on the one hand, a circuit R ensuring the circulation of a cooling liquid which opens downstream of the engine M into an outlet box , on the other hand, a circuit C ensuring the heating of the passenger compartment, the latter being provided, in particular, with a heat source 4 and with a unit heater exchanger 3 (or a radiator) situated in the passenger compartment.

La source de chaleur 4 est montée en parallèle sur une boucle du circuit C de chauffage de l’habitacle et est constituée, par exemple, d’un brûleur alimenté par du combustible (issu du réservoir de carburant du véhicule ou tout autre combustible) ou fonctionnant à l’énergie électrique ou bien encore un stockeur d'énergie calorifique. Cette source de chaleur 4 est destinée à chauffer un liquide caloporteur qui est ensuite acheminé dans le circuit C de chauffage vers l’échangeur aérotherme 3.The heat source 4 is mounted in parallel on a loop of the passenger compartment heating circuit C and consists, for example, of a burner supplied with fuel (from the vehicle's fuel tank or any other fuel) or running on electrical energy or even a heat energy storer. This heat source 4 is intended to heat a heat transfer liquid which is then routed through the heating circuit C to the unit heater exchanger 3.

Comme illustré schématiquement par la figure 2, le circuit de chauffage C de l’habitacle comprend, en outre, une pompe 40 de circulation du liquide caloporteur qui est couplée à la source de chaleur 4 et qui assure son raccordement à l’aérotherme 3 via un clapet anti-retour 41 (figure 2). De cette manière, la boucle comportant la source de chaleur 4 peut être déconnectée du reste du circuit de chauffage C, comme cela sera décrit par la suite.As illustrated schematically in FIG. 2, the passenger compartment heating circuit C further comprises a pump 40 for circulating the coolant liquid which is coupled to the heat source 4 and which ensures its connection to the heater 3 via a check valve 41 (Figure 2). In this way, the loop comprising the heat source 4 can be disconnected from the rest of the heating circuit C, as will be described later.

Selon l’invention, le dispositif comprend, d’une part, une électrovanne trois voies 1 montée entre l’aérotherme 3 et la source de chaleur 4 et, d’autre part, un clapet anti-retour principal 2 qui est monté entre l’aérotherme 3 et l’entrée 5 du circuit de refroidissement R. Dans cette configuration, l’électrovanne 1 permet d’isoler ou de raccorder le circuit de refroidissement R du moteur M et le circuit C comprenant l’aérotherme 3 tout en continuant d’assurer le chauffage de l’habitacle de façon satisfaisante.According to the invention, the device comprises, on the one hand, a three-way solenoid valve 1 mounted between the heater 3 and the heat source 4 and, on the other hand, a main non-return valve 2 which is mounted between the heater 3 and the inlet 5 of the cooling circuit R. In this configuration, the solenoid valve 1 makes it possible to isolate or connect the cooling circuit R of the engine M and the circuit C comprising the heater 3 while continuing to ensuring the passenger compartment is satisfactorily heated.

A cet effet, l’électrovanne 1 comprend une première voie d’entrée 11 qui est raccordée à la sortie de l’aérotherme 3 et est couplée au clapet anti-retour 2, une seconde voie d’entrée 12 qui est raccordée à la sortie du boîtier B du circuit de liquide caloporteur de refroidissement et une troisième voie de sortie 13 qui est raccordée à l’entrée de l’aérotherme 3 via la boucle de la source de chaleur 4, comme illustré en détail par la figure 2.To this end, the solenoid valve 1 comprises a first inlet channel 11 which is connected to the outlet of the air heater 3 and is coupled to the non-return valve 2, a second inlet channel 12 which is connected to the outlet of the housing B of the cooling heat transfer liquid circuit and a third output channel 13 which is connected to the inlet of the heater 3 via the loop of the heat source 4, as illustrated in detail by Figure 2.

Avant le démarrage du moteur M, le véhicule se trouve dans une phase de pré-conditionnement thermique de l’habitacle. Dans cette phase, la première voie d’entrée 11 de l’électrovanne 1 est ouverte tandis que la seconde voie d’entrée 12 est fermée.Before starting the M engine, the vehicle is in a thermal pre-conditioning phase of the passenger compartment. In this phase, the first input channel 11 of the solenoid valve 1 is open while the second input channel 12 is closed.

L’électrovanne trois voies 1 isole alors le circuit C de l’aérotherme 3 du circuit de refroidissement R du moteur (représenté en traits clairs sur la figure 3A). Dans cette phase, la source de chaleur 4 et la pompe 40 associée sont activées (représentées en traits sombres sur la figure 3A).The three-way solenoid valve 1 then isolates the circuit C of the air heater 3 from the cooling circuit R of the engine (shown in light lines in FIG. 3A). In this phase, the heat source 4 and the associated pump 40 are activated (shown in dark lines in FIG. 3A).

Cette opération peut être effectuée plusieurs minutes avant l'activation du moteur thermique et être éventuellement commandée à distance grâce à un calculateur embarqué et un programme géré par l'utilisateur.This operation can be carried out several minutes before the activation of the combustion engine and possibly be controlled remotely thanks to an on-board computer and a program managed by the user.

Au cours de cette phase, le liquide caloporteur circule donc en boucle fermée dans le circuit de chauffage C en allant, via la pompe 40, à la source de chaleur 4 et à l’aérotherme 3 où ses calories sont transférées puis à l’électrovanne 1 avant de revenir à la pompe 40 (dans le sens des flèches). Le liquide chauffé par la source de chaleur 4 apporte les calories nécessaires à l'aérotherme 3 pour réguler la température de l'air à l’intérieur de l’habitacle.During this phase, the heat transfer liquid therefore circulates in a closed loop in the heating circuit C going, via the pump 40, to the heat source 4 and to the unit heater 3 where its calories are transferred then to the solenoid valve 1 before returning to pump 40 (in the direction of the arrows). The liquid heated by the heat source 4 provides the calories necessary for the air heater 3 to regulate the temperature of the air inside the passenger compartment.

Ainsi, avec ce mode de conditionnement thermique, le circuit de refroidissement R du moteur ne subit pas l’influence thermodynamique du circuit de chauffage C de l’habitacle et le liquide ne subit pas d’élévation de température ce qui facilite le démarrage ultérieur à froid.Thus, with this mode of thermal conditioning, the cooling circuit R of the engine is not subject to the thermodynamic influence of the heating circuit C of the passenger compartment and the liquid is not subject to a rise in temperature, which facilitates subsequent starting at cold.

Une fois le moteur thermique M démarré et lorsque la température du liquide de refroidissement atteint la température du liquide caloporteur du circuit de chauffage C, on ferme la première voie d’entrée 11 de l’électrovanne 1 et on ouvre sa seconde voie d’entrée 12 pour faire communiquer le boîtier B de sortie du liquide de refroidissement avec le circuit de chauffage C de l’habitacle, comme illustré par la figure 3B.Once the heat engine M has started and when the temperature of the coolant reaches the temperature of the heat transfer liquid of the heating circuit C, the first inlet channel 11 of the solenoid valve 1 is closed and its second inlet channel is opened. 12 to communicate the coolant outlet housing B with the passenger compartment heating circuit C, as illustrated by FIG. 3B.

A cet effet, le dispositif de l’invention comprend une sonde ou un capteur (non représentés) de la température interne du liquide de refroidissement qui est couplé à ladite électrovanne 1 pour commander automatiquement l’ouverture ou la fermeture de ses deux voies d’entrée 11, 12.To this end, the device of the invention comprises a probe or a sensor (not shown) of the internal temperature of the coolant which is coupled to said solenoid valve 1 to automatically control the opening or closing of its two channels of entry 11, 12.

Le liquide de refroidissement, sortant de la boîte B par la conduite 6, est chargé en calories provenant du moteur M et peut être injecté dans le circuit C où l’aérotherme 3 assure le chauffage de l’habitacle. Le cas échéant, la source de chaleur 4 peut alors être désactivée pour réduire la consommation énergétique.The coolant, leaving box B via line 6, is loaded with calories from engine M and can be injected into circuit C where heater 3 heats the passenger compartment. If necessary, the heat source 4 can then be deactivated to reduce energy consumption.

Au cours de cette phase, le liquide caloporteur circule alors (dans le sens des flèches) depuis le circuit de refroidissement R du moteur M vers la boîte de sortie B puis en direction de l’électrovanne 1 vers l’aérotherme 3 où ses calories sont transférées avant de retourner au moteur M, via le clapet anti-retour principal 2 et la conduite 5, sous l’action de la pompe intégrée au circuit de liquide de refroidissement (non représentée).During this phase, the heat transfer liquid then circulates (in the direction of the arrows) from the cooling circuit R of the motor M to the outlet box B then in the direction of the solenoid valve 1 to the unit heater 3 where its calories are transferred before returning to the engine M, via the main non-return valve 2 and the pipe 5, under the action of the pump integrated into the coolant circuit (not shown).

Claims (10)

Dispositif de gestion thermique d'un véhicule automobile pourvu d’un habitacle et équipé d’un moteur, ledit dispositif comprenant, d’une part, un circuit (R) de liquide caloporteur assurant le refroidissement du moteur (M) et débouchant en aval du moteur dans un boîtier (B) de sortie du liquide et, d’autre part, un circuit de chauffage (C) de l’habitacle pourvu d’une source de chaleur (4) et d’un aérotherme (3), caractérisé en ce qu’il comprend une électrovanne trois voies (1) destinée à isoler ou à raccorder ledit circuit de refroidissement (R) et ledit circuit de chauffage (C) de l’habitacle et dont une première voie (11) est raccordée à l’aérotherme (3) et est couplée à un clapet anti-retour principal (2), une seconde voie (12) est raccordée au boîtier (B) du circuit de liquide caloporteur et une troisième voie (13) est raccordée à l’aérotherme (3) via ladite source de chaleur (4).
Device for thermal management of a motor vehicle provided with a passenger compartment and equipped with an engine, said device comprising, on the one hand, a circuit (R) of heat transfer liquid ensuring the cooling of the engine (M) and opening downstream of the engine in a liquid outlet box (B) and, on the other hand, a heating circuit (C) of the passenger compartment provided with a heat source (4) and an air heater (3), characterized in that it comprises a three-way solenoid valve (1) intended to isolate or connect said cooling circuit (R) and said heating circuit (C) of the passenger compartment and of which a first way (11) is connected to the heater (3) and is coupled to a main non-return valve (2), a second path (12) is connected to the case (B) of the heat transfer liquid circuit and a third path (13) is connected to the heater (3) via said heat source (4). Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première voie et la seconde voie de l’électrovanne trois voies (1) sont des voies d’entrée raccordées, respectivement, à la sortie de l’aérotherme (3) et à la sortie du boîtier (B) de liquide caloporteur tandis que la troisième voie de l’électrovanne (1) est une voie de sortie raccordée à l’entrée de l’aérotherme (3).Device according to Claim 1, characterized in that the first channel and the second channel of the three-way solenoid valve (1) are input channels connected, respectively, to the outlet of the air heater (3) and to the outlet of the case (B) of heat transfer liquid while the third way of the solenoid valve (1) is an output way connected to the inlet of the heater (3). Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite source de chaleur (4) est montée en parallèle sur une boucle du circuit de chauffage (C) de l’habitacle qui comprend une pompe (40) de circulation du liquide caloporteur couplée à la source de chaleur (4) et assurant le raccordement de ladite source à l’aérotherme (3) via un clapet anti-retour auxiliaire (41).Device according to one of the preceding claims, characterized in that the said heat source (4) is mounted in parallel on a loop of the heating circuit (C) of the passenger compartment which comprises a pump (40) for circulating the heat transfer liquid coupled to the heat source (4) and ensuring the connection of said source to the air heater (3) via an auxiliary non-return valve (41). Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le clapet anti-retour principal (2) est monté entre la sortie de l’aérotherme (3) et l’entrée du circuit de refroidissement (R).Device according to one of the preceding claims, characterized in that the main non-return valve (2) is mounted between the outlet of the air heater (3) and the inlet of the cooling circuit (R). Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le clapet anti-retour principal (2) est raccordé à une pompe intégrée au circuit (R) de liquide de refroidissement du moteur (M).Device according to one of the preceding claims, characterized in that the main non-return valve (2) is connected to a pump integrated into the coolant circuit (R) of the engine (M). Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend un capteur de la température interne du liquide de refroidissement qui est couplé à ladite électrovanne (1) pour commander automatiquement l’ouverture ou la fermeture de ses deux voies d’entrée (11, 12).Device according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises a sensor of the internal temperature of the cooling liquid which is coupled to the said solenoid valve (1) to automatically control the opening or closing of its two flow paths. input (11, 12). Procédé de conditionnement thermique d’un véhicule automobile au moyen du dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, préalablement au démarrage du moteur (M), on isole le circuit de chauffage (C) de l’habitacle du circuit de refroidissement (R) du moteur en fermant la seconde voie (12) de l’électrovanne (1) et en ouvrant sa première voie (11) tout en activant conjointement la source de chaleur (4) pour chauffer l’habitacle.Process for thermal conditioning of a motor vehicle by means of the device according to one of the preceding claims, characterized in that, prior to starting the engine (M), the heating circuit (C) of the passenger compartment is isolated from the circuit cooling (R) of the engine by closing the second channel (12) of the solenoid valve (1) and by opening its first channel (11) while simultaneously activating the heat source (4) to heat the passenger compartment. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que, postérieurement au démarrage du moteur (M), lorsque la température du liquide de refroidissement du moteur atteint la température du liquide caloporteur du circuit de chauffage (C) de l’habitacle, on ferme la première voie (11) de l’électrovanne (1) et on ouvre sa seconde voie (12) pour faire communiquer le boîtier (B) de sortie du liquide de refroidissement avec le circuit de chauffage (C) de l’habitacle.Method according to the preceding claim, characterized in that, after starting the engine (M), when the temperature of the engine cooling liquid reaches the temperature of the heat transfer liquid of the heating circuit (C) of the passenger compartment, the first channel (11) of the solenoid valve (1) and its second channel (12) is opened to communicate the coolant outlet housing (B) with the heating circuit (C) of the passenger compartment. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lorsque le circuit de refroidissement (R) communique avec le circuit de chauffage (C) de l’habitacle, on désactive la source de chaleur (4).Method according to the preceding claim, characterized in that when the cooling circuit (R) communicates with the heating circuit (C) of the passenger compartment, the heat source (4) is deactivated. Véhicule automobile équipé d’un moteur à combustion interne et d’un dispositif de conditionnement thermique selon l’une des revendications 1 à 5.Motor vehicle equipped with an internal combustion engine and a thermal conditioning device according to one of Claims 1 to 5.
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