FR3110877A1 - Procédé de contrôle d’un système de conditionnement thermique pour véhicule automobile - Google Patents
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Abstract
Procédé de contrôle d’un système de conditionnement thermique pour véhicule automobile L’invention concerne un procédé de contrôle d’un système de conditionnement thermique (40) pour véhicule automobile comportant :- un dispositif de compression (2),un condenseur (3) configuré pour échanger de la chaleur avec un premier fluide caloporteur (100),un premier dispositif de détente (4),un premier évaporateur (5) configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air (200) intérieur à un habitacle du véhicule,- Une branche de dérivation (B) disposée en parallèle du premier dispositif de détente et du premier évaporateur, et comportant successivement un deuxième dispositif de détente (7) et un deuxième évaporateur (8) configuré pour échanger de la chaleur avec un deuxième fluide caloporteur (300),le système de conditionnement thermique étant configuré pour que la température (T1_mes) du flux d’air (200) atteigne une température de consigne initiale (T1_cons),le procédé de contrôle comportant les étapes :- recevoir une requête de refroidissement accéléré du deuxième fluide caloporteur (300) (étape 50),- modifier la température de consigne du flux d’air (200), la température de consigne modifiée (T1_mod) étant égale à une valeur minimale (T_Cons_min) inférieure à la température de consigne initiale (T1_cons) (étape 51),- augmenter le régime de rotation (N_comp) du dispositif de compression (2) jusqu’à ce que la température du flux d’air (200) atteigne la température de consigne modifiée (T_Cons_min) ou jusqu’à ce que le régime de rotation (N_comp) atteigne un régime maximal prédéterminé (N_max) (étape 52). Figure pour l’abrégé : Figure 2
Description
La présente invention se rapporte au domaine des systèmes de conditionnement thermique pour véhicule automobile. De tels systèmes permettent par exemple une régulation thermique de différents organes du véhicule, tel l’habitacle ou une batterie de stockage d’énergie électrique, dans le cas d’un véhicule à propulsion électrique. Les échanges de chaleur permettant la régulation thermique sont obtenus principalement par la compression et la détente d’un fluide réfrigérant aux bornes de plusieurs échangeurs de chaleur agencés le long d’un circuit fermé.
Il est bien connu de disposer dans le circuit de fluide réfrigérant deux évaporateurs en parallèle afin de réaliser le conditionnement thermique de deux fluides distincts.
Lorsqu’un système de conditionnement thermique possédant un compresseur unique comporte deux évaporateurs en parallèle, il n’est pas possible de différencier la température d’évaporation dans les deux évaporateurs puisque ceux-ci doivent opérer avec la même pression d’évaporation. Dans de nombreuses applications, l’un des évaporateurs conditionne un fluide qui ne risque pas de givrer, tel que le fluide caloporteur servant à refroidir l’ensemble des batteries d’un véhicule électrique. Le deuxième évaporateur conditionne un fluide qui lui est susceptible de givrer, comme un flux d’air à destination de l’habitacle du véhicule. Le givrage doit être évité, car il dégrade l’échange thermique avec le flux d’air et peut même endommager l’évaporateur. Par conséquent, la température d’évaporation commune aux deux évaporateurs est régulée à une valeur de consigne suffisamment élevée pour ne pas risquer le givrage de l’évaporateur qui est en contact avec le flux d’air. Cela a donc tendance à limiter la puissance thermique de refroidissement que le système peut fournir.
De plus, lorsque la batterie dissipe une puissance thermique élevée, par exemple lorsque le véhicule fonctionne de manière prolongée à une puissance mécanique proche de sa puissance maximale, par une température ambiante chaude, il peut arriver que la batterie parvienne à une température proche de sa température maximale admissible d’utilisation. Le système de surveillance du fonctionnement de la batterie peut ainsi envoyer au système de conditionnement thermique une requête de refroidissement accéléré, c'est-à-dire une requête demandant que l’évaporateur de refroidissement batterie délivre sa puissance de refroidissement maximale. Ainsi, la température de la batterie peut rester sous contrôle. La puissance de refroidissement fournie par l’évaporateur de refroidissement d’air doit généralement être simultanément diminuée, afin que la puissance de refroidissement totale requise par les deux évaporateurs ne dépasse pas la capacité maximale du système. Cependant, il n’est en général pas envisageable d’interrompre totalement le fonctionnement du premier évaporateur afin de consacrer toute la puissance de refroidissement au seul deuxième évaporateur.
Le but de la présente invention est de fournir un procédé de contrôle du système thermique permettant de faire fonctionner un évaporateur à sa puissance de refroidissement maximale tout en assurant une puissance de refroidissement non nulle à l’autre évaporateur. Grâce au procédé proposé, le contrôle du système possède une structure simple et le fonctionnement du système est stable.
Ainsi, l’invention propose un procédé de contrôle d’un système de conditionnement thermique pour véhicule automobile comprenant un circuit de fluide réfrigérant configuré pour faire circuler un fluide réfrigérant, le circuit de fluide réfrigérant comportant :
- Une boucle principale comportant successivement selon le sens de parcours du fluide réfrigérant :
un dispositif de compression,
un condenseur configuré pour échanger de la chaleur avec un premier fluide caloporteur,
un premier dispositif de détente,
un premier évaporateur configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air intérieur à un habitacle du véhicule,
- Une branche de dérivation disposée en parallèle d’une portion de boucle principale comportant le premier dispositif de détente et le premier évaporateur,
la branche de dérivation comportant successivement selon le sens de parcours du fluide réfrigérant un deuxième dispositif de détente et un deuxième évaporateur configuré pour échanger de la chaleur avec un deuxième fluide caloporteur,
le système de conditionnement thermique étant configuré pour que dans un premier mode de refroidissement standard la température du flux d’air en sortie du premier évaporateur atteigne une température de consigne initiale et pour que le fluide réfrigérant absorbe de la chaleur du deuxième fluide caloporteur en circulant dans le deuxième évaporateur,
le système de conditionnement thermique étant configuré pour fonctionner dans un deuxième mode de refroidissement dit accéléré, le procédé de contrôle comportant dans ce deuxième mode refroidissement les étapes :
- recevoir une requête de refroidissement accéléré du deuxième fluide caloporteur,
- en réponse à la requête de refroidissement accéléré, modifier la température de consigne du flux d’air, la température de consigne modifiée étant égale à une valeur minimale inférieure à la température de consigne initiale,
- augmenter le régime de rotation du dispositif de compression jusqu’à ce que la température du flux d’air atteigne la température de consigne modifiée ou jusqu’à ce que le régime de rotation du dispositif de compression atteigne un régime maximal prédéterminé.
- Une boucle principale comportant successivement selon le sens de parcours du fluide réfrigérant :
un dispositif de compression,
un condenseur configuré pour échanger de la chaleur avec un premier fluide caloporteur,
un premier dispositif de détente,
un premier évaporateur configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air intérieur à un habitacle du véhicule,
- Une branche de dérivation disposée en parallèle d’une portion de boucle principale comportant le premier dispositif de détente et le premier évaporateur,
la branche de dérivation comportant successivement selon le sens de parcours du fluide réfrigérant un deuxième dispositif de détente et un deuxième évaporateur configuré pour échanger de la chaleur avec un deuxième fluide caloporteur,
le système de conditionnement thermique étant configuré pour que dans un premier mode de refroidissement standard la température du flux d’air en sortie du premier évaporateur atteigne une température de consigne initiale et pour que le fluide réfrigérant absorbe de la chaleur du deuxième fluide caloporteur en circulant dans le deuxième évaporateur,
le système de conditionnement thermique étant configuré pour fonctionner dans un deuxième mode de refroidissement dit accéléré, le procédé de contrôle comportant dans ce deuxième mode refroidissement les étapes :
- recevoir une requête de refroidissement accéléré du deuxième fluide caloporteur,
- en réponse à la requête de refroidissement accéléré, modifier la température de consigne du flux d’air, la température de consigne modifiée étant égale à une valeur minimale inférieure à la température de consigne initiale,
- augmenter le régime de rotation du dispositif de compression jusqu’à ce que la température du flux d’air atteigne la température de consigne modifiée ou jusqu’à ce que le régime de rotation du dispositif de compression atteigne un régime maximal prédéterminé.
Comme la température de consigne du flux d’air réalisant un échange thermique avec le premier évaporateur diminue, la pression d’évaporation dans le premier évaporateur diminue. La pression d’évaporation du fluide réfrigérant dans le deuxième évaporateur diminue donc également, tout comme la température d’évaporation dans le deuxième évaporateur. Le deuxième fluide caloporteur bénéficie peut donc avoir un plus grand écart entre sa température d’entrée dans le deuxième évaporateur et sa température de sortie du deuxième évaporateur. Dans le mode de refroidissement dit accéléré, qui est appliqué lorsqu’une requête de refroidissement accéléré est reçue, la puissance de refroidissement fournie par le deuxième évaporateur est ainsi maximisée.
Selon une variante de mise en œuvre du procédé, dans laquelle le système de conditionnement thermique comporte un actionneur configuré pour faire varier un débit du flux d’air, le procédé comporte l’étape :
- Si le régime de rotation du dispositif de compression est égal au régime maximal prédéterminé, diminuer le débit du flux d’air jusqu’à ce que la température du flux d’air rejoigne la température de consigne modifiée.
- Si le régime de rotation du dispositif de compression est égal au régime maximal prédéterminé, diminuer le débit du flux d’air jusqu’à ce que la température du flux d’air rejoigne la température de consigne modifiée.
En diminuant le débit d’air participant à l’échange thermique avec le premier évaporateur, la charge thermique de l’évaporateur diminue. Autrement dit, la puissance de refroidissement fournie par le premier évaporateur diminue. Le système de conditionnement thermique peut ainsi fonctionner avec le deuxième évaporateur qui fournit sa puissance de refroidissement maximale et le premier évaporateur qui fournit une puissance de refroidissement égale à la puissance maximale du système moins la puissance attribuée au deuxième évaporateur.
Selon une caractéristique du procédé, le régime de rotation du dispositif de compression est contrôlé par un premier régulateur proportionnel, intégral en fonction de la différence entre la température du flux d’air et la température de consigne modifiée.
Le régime de rotation du dispositif de compression est ainsi contrôlé de façon simple. Le choix des coefficients du régulateur proportionnel, intégral permet d’obtenir un bon compromis entre temps de réponse et stabilité de la régulation.
Selon une autre caractéristique du procédé, le débit du flux air est contrôlé par un deuxième régulateur proportionnel, intégral en fonction de la différence entre le régime de rotation du dispositif de compression et le régime maximal prédéterminé.
Le débit d’air traversant le premier évaporateur est ainsi contrôlé de façon simple et robuste.
Selon une caractéristique additionnelle du procédé, le débit du flux air calculé par le deuxième régulateur proportionnel, intégral est limité à une valeur maximale prédéterminée.
Cette limitation permet d’éviter que le premier évaporateur fournisse une puissance de refroidissement excessive, c'est-à-dire que le premier évaporateur souffle un flux d’air trop frais.
Selon une autre caractéristique du procédé de contrôle, la valeur maximale prédéterminée du débit du flux d’air est déterminée en fonction de la température de consigne du flux d’air en sortie du premier évaporateur.
Selon un mode de réalisation, le procédé comporte l’étape :
- Déterminer le régime de rotation du dispositif de compression.
- Déterminer le régime de rotation du dispositif de compression.
Selon une caractéristique du procédé, l’actionneur permettant de faire varier le débit du flux d’air est un groupe moto-ventilateur.
Selon un exemple de mise en œuvre du procédé, la valeur minimale choisie pour la température de consigne modifiée est la plus faible valeur permettant de ne pas givrer le premier évaporateur. En pratique, la valeur minimale choisie pour la température de consigne modifiée est strictement supérieure à 0°C, afin de prendre en compte les dispersions des caractéristiques des capteurs de mesure. La valeur choisie est par exemple de +3°C.
Selon un exemple d’application du procédé de contrôle, le premier fluide caloporteur est un flux d’air extérieur à un habitacle du véhicule, et le deuxième fluide caloporteur est un liquide caloporteur configuré pour échanger de la chaleur avec une batterie de stockage d’énergie électrique du véhicule.
Autrement dit, la chaleur de condensation est dissipée dans un flux d’air extérieur. Le deuxième fluide caloporteur est un mélange liquide d’eau et de glycol, qui peut refroidir la batterie en circulant contre la paroi de celle-ci.
Selon un mode de réalisation du procédé selon l’invention, la requête de refroidissement accéléré du deuxième fluide caloporteur est émise lorsqu’une puissance électrique fournie par la batterie est supérieure à un seuil prédéterminé.
En variante ou de manière complémentaire, la requête de refroidissement accéléré du deuxième fluide caloporteur est émise lorsqu’une température de la batterie est supérieure à un seuil prédéterminé.
En variante encore ou de manière complémentaire, la requête de refroidissement accéléré du deuxième fluide caloporteur est émise lorsqu’une température ambiante est supérieure à un seuil prédéterminé.
La requête de refroidissement accéléré est le signal qui déclenche le passage du système de conditionnement thermique dans un mode de fonctionnement où le deuxième évaporateur fournit la puissance de refroidissement maximale compatible avec un refroidissement du flux d’air destiné à l’habitacle ne risquant pas de givrer le premier évaporateur.
Selon un mode de réalisation du procédé de contrôle, dans lequel le système de conditionnement thermique comporte un dispositif d’accumulation de fluide réfrigérant disposé sur la boucle principale entre le condenseur et le premier point de raccordement, le procédé de contrôle comporte les étapes :
- Déterminer une surchauffe de consigne du fluide réfrigérant en un premier point de référence compris entre la sortie du premier évaporateur et le dispositif de compression,
- Déterminer une température du fluide réfrigérant au premier point de référence,
- Déterminer une valeur de la surchauffe du fluide réfrigérant au premier point de référence,
- Ajuster une section de passage du fluide réfrigérant à travers le premier dispositif de détente de façon à ce que la valeur de la surchauffe du fluide réfrigérant au premier point de référence atteigne la surchauffe de consigne.
- Déterminer une surchauffe de consigne du fluide réfrigérant en un premier point de référence compris entre la sortie du premier évaporateur et le dispositif de compression,
- Déterminer une température du fluide réfrigérant au premier point de référence,
- Déterminer une valeur de la surchauffe du fluide réfrigérant au premier point de référence,
- Ajuster une section de passage du fluide réfrigérant à travers le premier dispositif de détente de façon à ce que la valeur de la surchauffe du fluide réfrigérant au premier point de référence atteigne la surchauffe de consigne.
Selon un mode réalisation, le premier point de référence est compris entre une sortie du premier évaporateur et le deuxième point de raccordement.
En variante, le premier point de référence est compris entre le deuxième point de raccordement et une entrée du dispositif de compression.
Le procédé de contrôle comporte les étapes :
- Déterminer une surchauffe de consigne du fluide réfrigérant en un deuxième point de référence compris entre la sortie du deuxième évaporateur et le dispositif de compression ,
- Déterminer une température du fluide réfrigérant au deuxième point de référence,
- Déterminer une valeur de la surchauffe du fluide réfrigérant au deuxième point de référence ,
- Ajuster une section de passage du fluide réfrigérant à travers le deuxième dispositif de détente de façon à ce que la valeur de la surchauffe du fluide réfrigérant au deuxième point de référence atteigne la surchauffe de consigne.
- Déterminer une surchauffe de consigne du fluide réfrigérant en un deuxième point de référence compris entre la sortie du deuxième évaporateur et le dispositif de compression ,
- Déterminer une température du fluide réfrigérant au deuxième point de référence,
- Déterminer une valeur de la surchauffe du fluide réfrigérant au deuxième point de référence ,
- Ajuster une section de passage du fluide réfrigérant à travers le deuxième dispositif de détente de façon à ce que la valeur de la surchauffe du fluide réfrigérant au deuxième point de référence atteigne la surchauffe de consigne.
Selon un mode réalisation, le deuxième point de référence est compris entre une sortie du deuxième évaporateur et le deuxième point de raccordement.
En variante, le deuxième point de référence est compris entre le deuxième point de raccordement et une entrée du dispositif de compression.
Le contrôle de la surchauffe du fluide réfrigérant en sortie de chaque évaporateur permet d’optimiser l’échange thermique au sein de cet évaporateur, et donc de maximiser l’efficacité énergétique du système de conditionnement thermique.
Selon une caractéristique du procédé, la section de passage du fluide réfrigérant à travers le premier dispositif de détente est contrôlée par un troisième régulateur proportionnel, intégral en fonction en fonction de la différence entre la valeur de la surchauffe du fluide réfrigérant au premier point de référence et la surchauffe de consigne.
Selon une autre caractéristique du procédé, la section de passage du fluide réfrigérant à travers le deuxième dispositif de détente est contrôlée par un quatrième régulateur proportionnel, intégral en fonction en fonction de la différence entre la valeur de la surchauffe du fluide réfrigérant au deuxième point de référence et la surchauffe de consigne.
Selon un exemple de mise en œuvre du procédé de contrôle, la surchauffe de consigne au premier point de référence est comprise entre 5°C et 15°C.
Selon un exemple de mise en œuvre du procédé de contrôle, la surchauffe de consigne au deuxième point de référence est comprise entre 5°C et 15°C.
Le procédé de contrôle selon l’invention comporte les étapes :
- déterminer une vitesse d’avancement du véhicule,
- déterminer la valeur maximale admissible du régime de rotation du dispositif de compression en fonction de la vitesse d’avancement du véhicule.
- déterminer une vitesse d’avancement du véhicule,
- déterminer la valeur maximale admissible du régime de rotation du dispositif de compression en fonction de la vitesse d’avancement du véhicule.
Selon une caractéristique du procédé, le régime de rotation maximal admissible est compris entre 7000 tr/min et 8000 tr/min lorsque la vitesse d’avancement est supérieure à 70 km/h.
Selon une autre caractéristique du procédé, le régime de rotation maximal admissible est compris entre 3000 tr/min et 4000 tr/min lorsque la vitesse d’avancement est nulle.
L’invention se rapporte également à un système de conditionnement thermique pour véhicule automobile, comprenant un circuit de fluide réfrigérant configuré pour faire circuler un fluide réfrigérant, le circuit de fluide réfrigérant comportant :
- Une boucle principale comportant successivement selon le sens de parcours du fluide réfrigérant :
un dispositif de compression,
un condenseur configuré pour échanger de la chaleur avec un premier fluide caloporteur,
un premier dispositif de détente,
un premier évaporateur configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air intérieur à un habitacle du véhicule,
- Une branche de dérivation disposée en parallèle d’une portion de boucle principale comportant le premier dispositif de détente et le premier évaporateur
- Une unité électronique de contrôle configurée pour mettre en œuvre le procédé précédemment décrit.
- Une boucle principale comportant successivement selon le sens de parcours du fluide réfrigérant :
un dispositif de compression,
un condenseur configuré pour échanger de la chaleur avec un premier fluide caloporteur,
un premier dispositif de détente,
un premier évaporateur configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air intérieur à un habitacle du véhicule,
- Une branche de dérivation disposée en parallèle d’une portion de boucle principale comportant le premier dispositif de détente et le premier évaporateur
- Une unité électronique de contrôle configurée pour mettre en œuvre le procédé précédemment décrit.
Selon un mode de réalisation, le système de conditionnement thermique comporte :
un circuit de fluide caloporteur configuré pour faire circuler un troisième fluide caloporteur,
un premier échangeur de chaleur bifluide agencé conjointement sur le circuit de fluide réfrigérant et sur le circuit de fluide caloporteur de façon à permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et le troisième fluide caloporteur,
un dispositif d’accumulation de fluide réfrigérant disposé sur la boucle principale entre le condenseur et le premier point de raccordement,
le premier échangeur bifluide étant disposé sur la boucle principale de fluide réfrigérant entre le condenseur et le dispositif d’accumulation.
un circuit de fluide caloporteur configuré pour faire circuler un troisième fluide caloporteur,
un premier échangeur de chaleur bifluide agencé conjointement sur le circuit de fluide réfrigérant et sur le circuit de fluide caloporteur de façon à permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et le troisième fluide caloporteur,
un dispositif d’accumulation de fluide réfrigérant disposé sur la boucle principale entre le condenseur et le premier point de raccordement,
le premier échangeur bifluide étant disposé sur la boucle principale de fluide réfrigérant entre le condenseur et le dispositif d’accumulation.
Selon un mode de réalisation, le système de conditionnement thermique comporte un deuxième échangeur de chaleur bifluide agencé conjointement sur le circuit de fluide réfrigérant et sur le circuit de fluide caloporteur de façon à permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et le troisième fluide caloporteur, le deuxième échangeur de chaleur bifluide étant disposé sur la boucle principale entre le dispositif d’accumulation et le premier point de raccordement.
Le deuxième échangeur de chaleur bifluide permet de réaliser un sous-refroidissement du fluide réfrigérant et donc d’augmenter la capacité totale de refroidissement du système de conditionnement thermique.
Avantageusement, le système de conditionnement thermique comporte un échangeur de chaleur interne configuré pour permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant circulant dans la boucle principale en amont du premier point de raccordement et le fluide réfrigérant circulant dans la boucle principale en aval du premier évaporateur et en amont du deuxième point de raccordement.
Selon un mode de réalisation du système de conditionnement thermique, le circuit de fluide caloporteur comporte un premier radiateur configuré pour échanger de la chaleur entre le troisième fluide caloporteur et un flux d’air intérieur à un habitacle du véhicule.
Le premier radiateur permet donc, dans certains modes de fonctionnement, de chauffer le flux d’air intérieur à l’habitacle, et donc de chauffer l’habitacle du véhicule.
Selon un mode de réalisation, le circuit de fluide caloporteur comporte un deuxième radiateur configuré pour échanger de la chaleur entre le troisième fluide caloporteur et un flux d’air extérieur à un habitacle du véhicule.
Selon un mode de réalisation, le système de conditionnement thermique, dans lequel le circuit de fluide caloporteur comporte une première boucle de circulation comportant le premier radiateur et une première pompe configurée pour faire circuler le troisième fluide caloporteur dans la première boucle de circulation.
Selon un mode de réalisation, le circuit de fluide caloporteur comporte une deuxième boucle de circulation comportant le deuxième radiateur et un élément d’une chaine de traction électrique du véhicule.
De préférence, la deuxième boucle de circulation comporte une deuxième pompe configurée pour faire circuler le troisième fluide caloporteur dans la deuxième boucle de circulation.
Le deuxième radiateur peut ainsi refroidir l’élément de chaine de traction électrique disposé dans la boucle de circulation de fluide caloporteur.
Selon un mode de réalisation, le circuit de fluide caloporteur comporte une première branche de raccordement reliant fluidiquement la première boucle de circulation et la deuxième boucle de circulation.
De préférence, le circuit de fluide caloporteur comporte une deuxième branche de raccordement reliant fluidiquement la première boucle de circulation et la deuxième boucle de circulation.
Selon un mode de réalisation, la première branche de raccordement relie un point de raccordement situé sur la première boucle de circulation et compris entre la deuxième pompe et le deuxième radiateur à un point de raccordement situé sur la deuxième boucle de circulation et compris entre le premier radiateur et la première pompe.
Selon un mode de réalisation, la deuxième branche de raccordement relie un point de raccordement situé sur la première boucle de circulation et compris entre le deuxième radiateur et l’élément à un point de raccordement situé sur la deuxième boucle de circulation et compris entre la première pompe et le point de raccordement entre la première boucle de circulation et la première branche de raccordement.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée des modes de réalisation donnée à titre d’exemples non limitatifs, accompagnée des figures ci-dessous :
- représente une vue schématique d’un système de conditionnement thermique selon un premier mode de réalisation,
- représente une vue schématique d’un système de conditionnement thermique selon un deuxième mode de réalisation,
- est un schéma fonctionnel du procédé selon l’invention,
- est un schéma bloc du procédé selon l’invention.
Afin de faciliter la lecture des figures, les différents éléments ne sont pas nécessairement représentés à l’échelle. Sur ces figures, les éléments identiques portent les mêmes références. Certains éléments ou paramètres peuvent être indexés, c'est-à-dire désignés par exemple par premier élément ou deuxième élément, ou encore premier paramètre et second paramètre, etc. Cette indexation a pour but de différencier des éléments ou paramètres similaires, mais non identiques. Cette indexation n’implique pas une priorité d’un élément, ou paramètre par rapport à un autre et on peut interchanger les dénominations. De même, dans les modes de réalisation dans lesquels le premier élément est optionnel, le deuxième élément peut être présent alors que le premier élément n’est pas présent. Dans la description qui suit, le terme « un premier élément en amont d’un deuxième élément » signifie que le premier élément est placé avant le deuxième élément par rapport au sens de circulation d'un fluide. De manière analogue, le terme « un premier élément en aval d’un deuxième élément » signifie que le premier élément est placé après le deuxième élément par rapport au sens de circulation du fluide considéré.
On a représenté sur la figure 1 un système de conditionnement thermique 40 pour véhicule automobile, selon un premier mode de réalisation simple. Le système de conditionnement thermique 40 comprend un circuit de fluide réfrigérant 1 configuré pour faire circuler un fluide réfrigérant, le circuit de fluide réfrigérant 1 comportant :
- Une boucle principale A comportant successivement selon le sens de parcours du fluide réfrigérant :
un dispositif de compression 2,
un condenseur 3 configuré pour échanger de la chaleur avec un premier fluide caloporteur 100,
un premier dispositif de détente 4,
un premier évaporateur 5 configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air 200 intérieur à un habitacle du véhicule,
- Une branche de dérivation B disposée en parallèle d’une portion de boucle principale comportant le premier dispositif de détente 4 et le premier évaporateur 5,
- Une unité électronique de contrôle 9.
- Une boucle principale A comportant successivement selon le sens de parcours du fluide réfrigérant :
un dispositif de compression 2,
un condenseur 3 configuré pour échanger de la chaleur avec un premier fluide caloporteur 100,
un premier dispositif de détente 4,
un premier évaporateur 5 configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air 200 intérieur à un habitacle du véhicule,
- Une branche de dérivation B disposée en parallèle d’une portion de boucle principale comportant le premier dispositif de détente 4 et le premier évaporateur 5,
- Une unité électronique de contrôle 9.
L’unité électronique de contrôle 9 est configurée pour mettre en œuvre le procédé selon l’invention, qui sera décrit ultérieurement.
L’unité électronique de contrôle 9 reçoit les informations de différents capteurs mesurant notamment les caractéristiques du fluide réfrigérant en divers points du circuit. L’unité électronique de contrôle 9 reçoit également les consignes demandées par les occupants du véhicule, comme par exemple la température souhaitée à l’intérieur de l’habitacle. L’unité électronique met en œuvre des lois de contrôle permettant le pilotage des différents actionneurs, afin d’assurer le contrôle du système de conditionnement thermique 40. Sur la figure 1, les traits en pointillés schématisent la connexion électrique entre l’unité électronique de contrôle 9, le dispositif de compression 2 et le dispositif de détente 4. Pour simplifier la figure, la connexion électrique avec le dispositif de détente 7 n’a pas été représentée. De même, les différents capteurs présents sur le circuit de fluide réfrigérant n’ont pas été représentés.
Sur l’exemple des figures 1 et 2, le premier fluide caloporteur 100 est un flux d’air extérieur à un habitacle du véhicule. Le deuxième fluide caloporteur 300 est un liquide caloporteur configuré pour échanger de la chaleur avec une batterie 10 de stockage d’énergie électrique du véhicule. Ce liquide caloporteur est un mélange d’eau et de glycol, restant liquide jusqu’à des températures inférieures à -30°C. Le deuxième fluide caloporteur 300 peut être refroidi au sein du deuxième évaporateur 7, et peut à son tour refroidir la batterie 10 de stockage de l’énergie électrique du véhicule. Pour cela, le deuxième fluide caloporteur 300 peut circuler contre une ou plusieurs parois de la batterie 10 afin de réaliser un échange thermique et absorber de la chaleur de la batterie 10. Dans l’exemple décrit, la batterie 10 permet d’alimenter le moteur électrique assurant la propulsion du véhicule.
Le flux d’air 200 est destiné à être envoyé à l’intérieur de l’habitacle du véhicule, afin d’assurer le conditionnement thermique de l’habitacle. Le système de conditionnement thermique 40 permet notamment de réguler la température ainsi que le taux d’humidité de l’air présent dans l’habitacle du véhicule, afin d’assurer le confort des passagers. Le premier évaporateur 5 est disposé dans une installation de chauffage, ventilation et climatisation, souvent désignée par le terme Anglais « HVAC » signifiant « Heating, Ventilating and Air Conditioning ». Cette installation n’a pas été représentée sur les figures. Un groupe moto-ventilateur 30 est disposé dans l’installation de chauffage, ventilation et climatisation et permet de contrôler le débit du flux d’air intérieur 200. Le flux d’air 200 traverse les ailettes du premier évaporateur 5 et réalise donc un échange thermique avec le fluide réfrigérant circulant dans le premier évaporateur 5. Le premier évaporateur 5 possède une entrée de fluide réfrigérant et une sortie de fluide réfrigérant. De même, le deuxième évaporateur 8 possède une entrée de fluide réfrigérant et une sortie de fluide réfrigérant.
On entend par flux d’air extérieur un flux d’air qui n’est pas à destination de l’habitacle du véhicule. Le condenseur 3 est ici disposé en face avant du véhicule, et reçoit le flux d’air 100 généré notamment par l’avancement du véhicule. Un autre groupe moto-ventilateur, non représenté, peut être activé afin d’augmenter si nécessaire le débit du flux d’air extérieur sur le condenseur 3. Autrement dit, la chaleur de condensation du condenseur 3 est dissipée dans le flux d’air extérieur 100.
En fonctionnement normal du système de conditionnement thermique 40, un fluide réfrigérant circule dans au moins une partie du circuit 1 de fluide réfrigérant. Le fluide réfrigérant utilisé ici est un fluide chimique tel que le R1234yf. D’autres fluides réfrigérants pourraient être employés, comme par exemple le R134a.
Le dispositif de compression 2 est configuré pour faire passer un débit de fluide réfrigérant d’une basse pression à une haute pression, la haute pression étant supérieure à la basse pression. Le dispositif de compression 2 peut être un compresseur électrique, c'est-à-dire un compresseur dont les pièces mobiles sont entrainées par un moteur électrique. Le dispositif de compression 2 comporte un côté aspiration du fluide réfrigérant à basse pression, encore appelé entrée du dispositif de compression, et un côté refoulement du fluide réfrigérant à haute pression, encore appelé sortie du dispositif de compression. Les pièces mobiles internes du compresseur 2 font passer le fluide réfrigérant d’une basse pression côté entrée à une haute pression côté sortie. Après détente dans un ou plusieurs organes de détente du circuit, le fluide réfrigérant revient à l’entrée du compresseur 2 et recommence un nouveau cycle. Le contrôle du régime de rotation du moteur électrique contribue à contrôler le débit de fluide réfrigérant refoulé par le dispositif de compression 2, qui correspond au débit parcourant le circuit de fluide réfrigérant 1. De même, le contrôle du régime de rotation du moteur électrique contribue à contrôler la pression à l’entrée du dispositif de compression 2. Les notions de régime de rotation du moteur électrique et régime de rotation du dispositif de compression 2 sont des notions équivalentes, car il existe un rapport de démultiplication constant. Le contrôle du régime de rotation du dispositif de compression 2 permet ainsi d’agir sur les échanges thermiques au sein du dispositif de conditionnement thermique 40.
La branche de dérivation B relie un premier point de raccordement 11 disposé sur la boucle principale A et compris entre le condenseur 3 et le premier dispositif de détente 4 à un deuxième point de raccordement 12 disposé sur la boucle principale A entre le premier évaporateur 5 et le dispositif de compression 2.
Le circuit de fluide réfrigérant comporte une boucle principale A qui définit un circuit fermé, et une branche de dérivation B. En d’autres termes, la branche de dérivation B relie un premier point de raccordement 11 disposé sur la boucle principale A et compris entre le condenseur 3 et le premier dispositif de détente 4 à un deuxième point de raccordement 12 disposé sur la boucle principale A entre le premier évaporateur 5 et le dispositif de compression 2.
La boucle principale A et la branche de dérivation B sont ainsi connectées fluidiquement au niveau du premier point de raccordement 11 ainsi qu’au niveau du deuxième point de raccordement 12. Le premier point de raccordement 11 est un point de divergence, c'est-à-dire que le débit de fluide réfrigérant peut s’y diviser entre une partie qui emprunte la boucle principale A et une partie complémentaire qui emprunte la branche de dérivation B. Le deuxième point de raccordement 12 est un point de convergence, c'est-à-dire que le débit de fluide réfrigérant provenant de la boucle principale A rejoint le débit de fluide réfrigérant provenant de la branche de dérivation B. Les débits rassemblés en un seul débit rejoignent ensuite le dispositif de compression 2. La répartition du débit de fluide réfrigérant entre la boucle principale A et la branche de dérivation B peut être ajustée de manière continue, en ajustant la section de passage fournie par le premier dispositif de détente 4 ainsi que celle fournie par le deuxième dispositif de détente 7. Le circuit de fluide réfrigérant 1 est dépourvu de vanne de détente entre la sortie du premier évaporateur 5 et le deuxième point de raccordement 12. De même, le circuit de fluide réfrigérant 1 est dépourvu de vanne de détente entre la sortie du deuxième évaporateur 8 et le deuxième point de raccordement 12. Autrement dit, la sortie du premier évaporateur 5 et la sortie du deuxième évaporateur 8 sont connectées fluidiquement, sans qu’aucun dispositif de contrôle de la pression ne soit présent dans la portion de circuit reliant la sortie du premier évaporateur 5 et la sortie du deuxième évaporateur 8.
La pression du fluide réfrigérant en sortie du premier évaporateur 5 est ainsi égale à la pression en sortie du deuxième évaporateur 7. Par « pression égale », on entend égale aux différences de pertes de charges près. En effet, la canalisation s’étendant entre la sortie du premier évaporateur 5 et le deuxième point de raccordement 12 n’est pas forcément identique à la canalisation s’étendant entre la sortie du deuxième évaporateur 7 et le deuxième point de raccordement 12. Par conséquent, la perte de charge entre la sortie du premier évaporateur 5 et le deuxième point de raccordement 12 n’est pas strictement égale à la perte de charge entre la sortie du deuxième évaporateur 7 et le deuxième point de raccordement 12, mais cet écart sera considéré comme négligeable.
Le premier dispositif de détente 4 est ici un détendeur électronique. On entend par là que le dispositif de détente possède un obturateur mobile dans un conduit de circulation de fluide réfrigérant, cet obturateur étant commandé par un moteur électrique et un circuit électronique. Le déplacement de l’obturateur permet de modifier la section de passage du fluide réfrigérant dans le conduit et ainsi d’ajuster le niveau de détente réalisé par le dispositif de détente. Pour une position donnée de l’obturateur mobile, la section de passage est l’aire transversale du tube équivalent permettant d’assurer le même débit de fluide que le dispositif de détente. La section de passage est ainsi une fonction de la position de l’obturateur mobile. De la même manière, dans l’exemple illustré ici le deuxième dispositif de détente 7 est un détendeur électronique.
La présente invention propose un procédé de contrôle d’un système de conditionnement thermique 40 pour véhicule automobile comprenant un circuit de fluide réfrigérant 1 configuré pour faire circuler un fluide réfrigérant, le circuit de fluide réfrigérant 1 comportant :
- Une boucle principale A comportant successivement selon le sens de parcours du fluide réfrigérant :
un dispositif de compression 2,
un condenseur 3 configuré pour échanger de la chaleur avec un premier fluide caloporteur 100,
un premier dispositif de détente 4,
un premier évaporateur 5 configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air 200 intérieur à un habitacle du véhicule,
- Une branche de dérivation B disposée en parallèle d’une portion de boucle principale comportant le premier dispositif de détente et le premier évaporateur,
la branche de dérivation B comportant successivement selon le sens de parcours du fluide réfrigérant un deuxième dispositif de détente 7 et un deuxième évaporateur 8 configuré pour échanger de la chaleur avec un deuxième fluide caloporteur 300,
le système de conditionnement thermique 40 étant configuré pour que dans un premier mode de refroidissement standard la température T1_mes du flux d’air 200 en sortie du premier évaporateur 5 atteigne une température de consigne initiale T1_cons et pour que le fluide réfrigérant absorbe de la chaleur du deuxième fluide caloporteur 300 en circulant dans le deuxième évaporateur 8,
le système de conditionnement thermique 40 étant configuré pour fonctionner dans un deuxième mode de refroidissement dit accéléré, le procédé de contrôle comportant dans ce deuxième mode refroidissement les étapes :
- recevoir une requête de refroidissement accéléré du deuxième fluide caloporteur 300 (étape 50),
- en réponse à la requête de refroidissement accéléré, modifier la température de consigne du flux d’air 200, la température de consigne modifiée T1_mod étant égale à une valeur minimale T_Cons_min inférieure à la température de consigne initiale T1_cons (étape 51),
- augmenter le régime de rotation N_comp du dispositif de compression 2 jusqu’à ce que la température T1_mes du flux d’air 200 atteigne la température de consigne modifiée T_Cons_min ou jusqu’à ce que le régime de rotation N_comp du dispositif de compression 2 atteigne un régime maximal prédéterminé N_max (étape 52).
- Une boucle principale A comportant successivement selon le sens de parcours du fluide réfrigérant :
un dispositif de compression 2,
un condenseur 3 configuré pour échanger de la chaleur avec un premier fluide caloporteur 100,
un premier dispositif de détente 4,
un premier évaporateur 5 configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air 200 intérieur à un habitacle du véhicule,
- Une branche de dérivation B disposée en parallèle d’une portion de boucle principale comportant le premier dispositif de détente et le premier évaporateur,
la branche de dérivation B comportant successivement selon le sens de parcours du fluide réfrigérant un deuxième dispositif de détente 7 et un deuxième évaporateur 8 configuré pour échanger de la chaleur avec un deuxième fluide caloporteur 300,
le système de conditionnement thermique 40 étant configuré pour que dans un premier mode de refroidissement standard la température T1_mes du flux d’air 200 en sortie du premier évaporateur 5 atteigne une température de consigne initiale T1_cons et pour que le fluide réfrigérant absorbe de la chaleur du deuxième fluide caloporteur 300 en circulant dans le deuxième évaporateur 8,
le système de conditionnement thermique 40 étant configuré pour fonctionner dans un deuxième mode de refroidissement dit accéléré, le procédé de contrôle comportant dans ce deuxième mode refroidissement les étapes :
- recevoir une requête de refroidissement accéléré du deuxième fluide caloporteur 300 (étape 50),
- en réponse à la requête de refroidissement accéléré, modifier la température de consigne du flux d’air 200, la température de consigne modifiée T1_mod étant égale à une valeur minimale T_Cons_min inférieure à la température de consigne initiale T1_cons (étape 51),
- augmenter le régime de rotation N_comp du dispositif de compression 2 jusqu’à ce que la température T1_mes du flux d’air 200 atteigne la température de consigne modifiée T_Cons_min ou jusqu’à ce que le régime de rotation N_comp du dispositif de compression 2 atteigne un régime maximal prédéterminé N_max (étape 52).
La température de consigne initiale T1_cons est déterminée à partir du paramétrage fait par les occupants du véhicule du tableau de commande de l’installation de chauffage, ventilation et climatisation. Lorsque la requête de refroidissement accéléré est reçue, cette température de consigne va être modifiée par le procédé selon l’invention. Autrement dit, la température de consigne initiale T1_cons est remplacée par une température de consigne modifiée T1_mod, qui prend la valeur T_Cons_min.
Comme la température de consigne du flux d’air réalisant un échange thermique avec le premier évaporateur 5 est diminuée, la pression d’évaporation dans le premier évaporateur 8 diminue. La pression d’évaporation du fluide réfrigérant dans le deuxième évaporateur 8 diminue donc également, tout comme la température d’évaporation dans le deuxième évaporateur 8. Le deuxième fluide caloporteur 300 bénéficie peut donc avoir un plus grand écart entre sa température d’entrée dans le deuxième évaporateur 8 et sa température de sortie du deuxième évaporateur 8. La puissance de refroidissement fournie par le deuxième évaporateur 8 est ainsi maximisée. En d’autres termes, le deuxième évaporateur 8 fournit la puissance de refroidissement maximale qu’il est possible de fournir tout en assurant un refroidissement du flux d’air 200 par le premier évaporateur 5, et sans risquer de givrer le premier évaporateur 5. La diminution de la température de consigne du flux d’air traversant le premier évaporateur 5 afin d’obtenir la puissance maximale de refroidissement du deuxième évaporateur 8 est particulièrement utile lorsque la conductance thermique de la batterie 10 est faible.
La température du flux d’air 200, autrement dit sa température réelle, peut être mesurée en sortie du premier évaporateur 5. Par exemple, un capteur de mesure de température peut être fixé sur une partie des ailettes de l’évaporateur 5. La température du flux d’air 200 peut aussi être mesurée un peu plus loin en aval du deuxième fluide caloporteur 200. L’échauffement du flux d’air 200 en aval du premier évaporateur 5, entre l’évaporateur 5 et le point de mesure choisi, peut par exemple être modélisé et pris en compte pour recalculer la valeur en sortie du premier évaporateur 5. De la même manière, la température du deuxième fluide caloporteur 300 peut être mesurée en sortie du deuxième évaporateur 8.
Le système de conditionnement thermique 40 comporte ici un actionneur configuré pour faire varier un débit du flux d’air 200, et le procédé comporte l’étape :
- Si le régime de rotation N_comp du dispositif de compression 2 est égal au régime maximal prédéterminé N_max, diminuer le débit du flux d’air 200 jusqu’à ce que la température T1_mes du flux d’air 200 rejoigne la température de consigne modifiée T_Cons_min (étape 53).
- Si le régime de rotation N_comp du dispositif de compression 2 est égal au régime maximal prédéterminé N_max, diminuer le débit du flux d’air 200 jusqu’à ce que la température T1_mes du flux d’air 200 rejoigne la température de consigne modifiée T_Cons_min (étape 53).
En diminuant le débit du flux d’air 200 participant à l’échange thermique avec le premier évaporateur 5, la charge thermique de l’évaporateur 5 diminue. Autrement dit, la puissance de refroidissement fournie par le premier évaporateur 5 diminue. Le système de conditionnement thermique 40 peut ainsi fonctionner avec le deuxième évaporateur 8 qui fournit sa puissance de refroidissement maximale. Le premier évaporateur 5 fournit alors une puissance de refroidissement égale à la puissance maximale totale du système moins la puissance de refroidissement fournie par le deuxième évaporateur 8.
On entend que le régime de rotation N_comp du dispositif de compression 2 est égal au régime maximal prédéterminé N_max lorsque l’écart entre le régime de rotation et la valeur N_max est inférieur à un seuil de tolérance prédéterminé. Ce seuil de tolérance peut être choisi égal à 50 tr/min.
Comme schématisé sur la figure 3, le régime de rotation N_comp du dispositif de compression 2 est contrôlé par un premier régulateur proportionnel, intégral PI1 en fonction de la différence entre la température T1_mes du flux d’air 200 et la température de consigne modifiée T_Cons_min.
Le régime de rotation N_comp du dispositif de compression 2 est ainsi contrôlé de façon simple. Le choix des coefficients du régulateur proportionnel, intégral permet d’obtenir un bon compromis entre temps de réponse et stabilité de la régulation.
De manière similaire, le débit du flux air 200 est contrôlé par un deuxième régulateur proportionnel, intégral PI2 en fonction de la différence entre le régime de rotation N_comp du dispositif de compression 2 et le régime maximal prédéterminé N_max.
Le débit d’air 200 traversant le premier évaporateur 5 est ainsi contrôlé de façon simple et robuste.
Le débit du flux air 200 calculé par le deuxième régulateur proportionnel, intégral PI2 est limité à une valeur maximale prédéterminée Q_max. Le but de cette limitation est d’éviter que l’évaporateur 5 fournisse une puissance de refroidissement excessive au flux d’air 200. En effet, la température de consigne du flux d’air 200 est abaissée à la valeur T_Cons_min lorsque la requête de refroidissement accéléré du deuxième fluide caloporteur 300 est reçue. Si le débit d’air restait inchangé, la puissance de refroidissement du flux d’air 200 pourrait être, avec la température de consigne modifiée T_Cons_min, supérieure à ce qu’elle était avant réception de cette requête. Cette situation n’est pas souhaitable, car le but du procédé est d’obtenir un refroidissement accéléré du troisième fluide caloporteur 300, et non de refroidir davantage le flux d’air 200.
La valeur maximale prédéterminée Q_max du débit du flux d’air 200 est déterminée en fonction de la température de consigne initiale T1_cons du flux d’air 200 en sortie du premier évaporateur 5.
La température de consigne initiale T1_cons peut être, suivant un mode de réalisation, la valeur correspond à l’instant où la requête de refroidissement accéléré a été reçue. Cette valeur figée continue à être utilisée pendant toute la durée pendant laquelle la requête est active. Suivant un autre mode de réalisation, la température de consigne initiale T1_cons est mise à jour en temps réel.
Le procédé de contrôle comporte l’étape :
- Déterminer le régime de rotation N_comp du dispositif de compression 2.
- Déterminer le régime de rotation N_comp du dispositif de compression 2.
Le régime de rotation N_comp du compresseur 2 peut être mesuré par un capteur connecté à l’unité de contrôle 9. Le régime de rotation N_comp du compresseur 2 peut aussi être reçu par l’unité de contrôle 9 par un protocole de communication, la détermination du régime de rotation N_comp étant alors réalisée par un autre organe électronique du véhicule, qui peut être le compresseur 2 lui-même. Un protocole de communication digital est de préférence employé.
La valeur maximale N_max du régime de rotation N_comp du compresseur 2 n’est pas une valeur constante. En effet, le régime maximal admissible au sens de l’endurance mécanique du compresseur 2 n’est pas forcément admissible par les passagers du véhicule en raison du bruit engendré. Lorsque le bruit de fond du à l’avancement du véhicule augmente, une vitesse de rotation plus élevée du compresseur 2 peut être admise. En effet, le bruit engendré par le dispositif de compression 2 est alors partiellement masqué par le bruit de fond crée par l’avancement du véhicule. De plus, la valeur maximale N_max sélectionnée peut être inférieure au régime maximal admissible au sens de l’endurance mécanique, car le rendement du compresseur 2 chute rapidement, et il peut être intéressant de sélectionner un régime maximal plus faible pour gagner en efficacité énergétique.
Le procédé de contrôle selon l’invention comporte ainsi les étapes :
- déterminer une vitesse d’avancement du véhicule (étape 62),
- déterminer la valeur maximale admissible N_max du régime de rotation N_comp du dispositif de compression 2 en fonction de la vitesse d’avancement du véhicule (étape 63).
- déterminer une vitesse d’avancement du véhicule (étape 62),
- déterminer la valeur maximale admissible N_max du régime de rotation N_comp du dispositif de compression 2 en fonction de la vitesse d’avancement du véhicule (étape 63).
Ainsi, le régime de rotation maximal admissible N_max est compris entre 7000 tr/min et 8000 tr/min lorsque la vitesse d’avancement est supérieure à 70 km/h. Le régime de rotation maximal admissible N_max est compris entre 3000 tr/min et 4000 tr/min lorsque la vitesse d’avancement est nulle. La valeur N_max est une valeur unique sélectionnée dans la plage mentionnée.
Selon une caractéristique du procédé, l’actionneur permettant de faire varier le débit du flux d’air 200 est un groupe moto-ventilateur 30. Le groupe moto-ventilateur 30 peut être piloté par l’unité électronique de contrôle 9. Le groupe moto-ventilateur 30 peut aussi être piloté par une autre unité de contrôle, comme par exemple celle qui gère l’installation de chauffage, ventilation et climatisation du véhicule. Le débit du flux d’air 200 peut varier de fonction discrète ou de façon continue, selon le type de contrôle appliqué au moteur électrique du groupe moto-ventilateur 30.
La valeur minimale T_Cons_min choisie pour la température de consigne modifiée T1_mod est la plus faible valeur permettant de ne pas givrer le premier évaporateur 5. En pratique, la valeur minimale choisie pour la température de consigne modifiée est proche de 0°C mais strictement supérieure à 0°C, afin de prendre en compte les dispersions des caractéristiques des capteurs de mesure. La valeur choisie est par exemple de +3°C.
Diverses conditions peuvent générer l’émission d’une requête de refroidissement accéléré. Ces conditions peuvent être au choix cumulatives, c'est-à-dire que plusieurs conditions doivent être simultanément vérifiées pour que la requête de refroidissement accéléré soit émise. Les conditions peuvent aussi être indépendantes, c'est-à-dire qu’il suffit qu’une seule condition soit vérifiée.
Selon un mode de réalisation du procédé selon l’invention, la requête de refroidissement accéléré du deuxième fluide caloporteur 300 est émise lorsqu’une puissance électrique fournie par la batterie 10 est supérieure à un seuil prédéterminé.
En variante ou de manière complémentaire, la requête de refroidissement accéléré du deuxième fluide caloporteur 300 est émise lorsqu’une température de la batterie est supérieure à un seuil prédéterminé.
En variante encore ou de manière complémentaire, la requête de refroidissement accéléré du deuxième fluide caloporteur 300 est émise lorsqu’une température ambiante est supérieure à un seuil prédéterminé. On entend par température ambiante la température du milieu dans lequel évolue le véhicule.
La requête de refroidissement accéléré est le facteur qui déclenche le passage du système de conditionnement thermique dans un mode de fonctionnement où le deuxième évaporateur fournit la puissance de refroidissement maximale compatible avec un refroidissement du flux d’air destiné à l’habitacle ne risquant pas de givrer le premier évaporateur.
Selon un mode de réalisation du procédé de contrôle, dans lequel le système de conditionnement thermique comporte, comme schématisé sur la figure 2, un dispositif d’accumulation 16 de fluide réfrigérant disposé sur la boucle principale entre le condenseur 3 et le premier point de raccordement 11, le procédé de contrôle comporte les étapes :
- Déterminer une surchauffe de consigne Sur_cons1 du fluide réfrigérant en un premier point de référence 13a, 13b compris entre la sortie du premier évaporateur 5 et le dispositif de compression 2 (étape 54),
- Déterminer une température du fluide réfrigérant au premier point de référence 13a, 13b (étape 55),
- Déterminer une valeur de la surchauffe Sur_mes1 du fluide réfrigérant au premier point de référence 13a, 13b (étape 56),
- Ajuster une section de passage du fluide réfrigérant à travers le premier dispositif de détente 4 de façon à ce que la valeur de la surchauffe Sur_mes1 du fluide réfrigérant au premier point de référence 13a, 13b atteigne la surchauffe de consigne Sur_cons1 (étape 57). Le premier point de référence 13a, 13b est compris, selon le sens de circulation du fluide réfrigérant, entre la sortie du premier évaporateur 5 et le dispositif de compression 2. Autrement dit, le premier point de référence 13a, 13b est en aval du premier évaporateur 5 et en amont du dispositif de compression 2.
- Déterminer une surchauffe de consigne Sur_cons1 du fluide réfrigérant en un premier point de référence 13a, 13b compris entre la sortie du premier évaporateur 5 et le dispositif de compression 2 (étape 54),
- Déterminer une température du fluide réfrigérant au premier point de référence 13a, 13b (étape 55),
- Déterminer une valeur de la surchauffe Sur_mes1 du fluide réfrigérant au premier point de référence 13a, 13b (étape 56),
- Ajuster une section de passage du fluide réfrigérant à travers le premier dispositif de détente 4 de façon à ce que la valeur de la surchauffe Sur_mes1 du fluide réfrigérant au premier point de référence 13a, 13b atteigne la surchauffe de consigne Sur_cons1 (étape 57). Le premier point de référence 13a, 13b est compris, selon le sens de circulation du fluide réfrigérant, entre la sortie du premier évaporateur 5 et le dispositif de compression 2. Autrement dit, le premier point de référence 13a, 13b est en aval du premier évaporateur 5 et en amont du dispositif de compression 2.
Selon un mode réalisation, le premier point de référence 13a est compris entre une sortie du premier évaporateur 5 et le deuxième point de raccordement 12. Autrement dit, le contrôle de la surchauffe est réalisé pour le fluide réfrigérant sortant du premier évaporateur 5 et n’étant pas mélangé au fluide réfrigérant sortant du deuxième évaporateur 8. Le premier point de référence 13a est en aval du premier évaporateur 5 et en amont du deuxième point de raccordement 12.
En variante, le premier point de référence 13b est compris entre le deuxième point de raccordement 12 et une entrée du dispositif de compression 2. Autrement dit, le premier point de référence 13b est en aval du deuxième point de raccordement 12 et en amont du dispositif de compression 2. Dans ce cas, le contrôle de la surchauffe est réalisé en un point où le fluide réfrigérant sortant du premier évaporateur 5 est mélangé au fluide réfrigérant sortant du deuxième évaporateur 8.
Le procédé de contrôle comporte les étapes :
- Déterminer une surchauffe de consigne Sur_cons2 du fluide réfrigérant en un deuxième point de référence 14a, 14b compris entre la sortie du deuxième évaporateur 8 et le dispositif de compression 2 (étape 58),
- Déterminer une température du fluide réfrigérant au deuxième point de référence 14a, 14b (étape 59),
- Déterminer une valeur de la surchauffe Sur_mes2 du fluide réfrigérant au deuxième point de référence 14a, 14b (étape 60),
- Ajuster une section de passage du fluide réfrigérant à travers le deuxième dispositif de détente 7 de façon à ce que la valeur de la surchauffe Sur_mes2 du fluide réfrigérant au deuxième point de référence 14a, 14b atteigne la surchauffe de consigne Sur_cons2 (étape 61).
- Déterminer une surchauffe de consigne Sur_cons2 du fluide réfrigérant en un deuxième point de référence 14a, 14b compris entre la sortie du deuxième évaporateur 8 et le dispositif de compression 2 (étape 58),
- Déterminer une température du fluide réfrigérant au deuxième point de référence 14a, 14b (étape 59),
- Déterminer une valeur de la surchauffe Sur_mes2 du fluide réfrigérant au deuxième point de référence 14a, 14b (étape 60),
- Ajuster une section de passage du fluide réfrigérant à travers le deuxième dispositif de détente 7 de façon à ce que la valeur de la surchauffe Sur_mes2 du fluide réfrigérant au deuxième point de référence 14a, 14b atteigne la surchauffe de consigne Sur_cons2 (étape 61).
Selon un mode réalisation, le deuxième point de référence 14a est compris entre une sortie du deuxième évaporateur 8 et le deuxième point de raccordement 12. Comme précédemment, on entend par là que le deuxième point de référence 14a est en aval du deuxième évaporateur 8 et en amont du deuxième point de raccordement 12. Autrement dit, le contrôle de la surchauffe est réalisé pour le fluide réfrigérant sortant du deuxième évaporateur 8 et n’étant pas mélangé au fluide réfrigérant sortant du premier évaporateur 5.
En variante, le deuxième point de référence 14b est compris entre le deuxième point de raccordement 12 et une entrée du dispositif de compression 2. Autrement dit, le contrôle de la surchauffe est réalisé en un point où le fluide réfrigérant sortant du premier évaporateur 5 est mélangé au fluide réfrigérant sortant du deuxième évaporateur 8.
La figure 2 illustre plusieurs emplacements possibles 13a, 13b du premier point de référence et plusieurs emplacements possibles 14a, 14b du deuxième point de référence. Sur cette figure, le premier point de référence 13a, 13b est distinct du deuxième point de référence 14a, 14b. Le deuxième point de référence 14b peut aussi être confondu avec le premier point de référence 13b.
Le contrôle de la surchauffe du fluide réfrigérant en aval de chaque évaporateur 5, 8 permet d’optimiser l’échange thermique au sein de cet évaporateur, et donc de maximiser l’efficacité énergétique du système de conditionnement thermique 40. Le contrôle de la surchauffe permet aussi de garantir que le titre du fluide réfrigérant en entrée du dispositif de compression 2 soit dans la bonne plage, c'est-à-dire qu’il n’y ait pas une quantité trop importante de réfrigérant liquide qui arrive à l’entrée basse pression du compresseur 2.
Pour rappel, la surchauffe d’un fluide réfrigérant à une pression donnée est la valeur égale à la différence entre la température réelle du fluide réfrigérant et la température de saturation correspondant à la pression considérée. Pour un fluide réfrigérant diphasique, on ne peut pas parler de surchauffe. Une surchauffe nulle correspond à un fluide réfrigérant entièrement sous forme gazeuse, dont la température est égale à la température de saturation.
Selon une caractéristique du procédé, et tel que schématisé sur la figure 3, la section de passage du fluide réfrigérant à travers le premier dispositif de détente 4 est contrôlée par un troisième régulateur proportionnel, intégral PI3 en fonction en fonction de la différence entre la valeur de la surchauffe Sur_mes1 du fluide réfrigérant au premier point de référence 13a, 13b et la surchauffe de consigne Sur_cons1.
Selon une autre caractéristique du procédé, la section de passage du fluide réfrigérant à travers le deuxième dispositif de détente 7 est contrôlée par un quatrième régulateur proportionnel, intégral PI4 en fonction en fonction de la différence entre la valeur de la surchauffe Sur_mes2 du fluide réfrigérant au deuxième point de référence 14a, 14b et la surchauffe de consigne Sur_cons2.
Selon un exemple de mise en œuvre du procédé de contrôle, la surchauffe de consigne Sur_cons1 au premier point de référence 13a, 13b est comprise entre 5°C et 15°C. Selon un exemple de mise en œuvre du procédé de contrôle, la surchauffe de consigne Sur_cons2 au deuxième point de référence 14a, 14b est comprise entre 5°C et 15°C.
La figure 2 représente un deuxième mode de réalisation du système de conditionnement thermique 40. Dans ce mode de réalisation, des échangeurs de chaleur additionnels sont utilisés.
Dans ce deuxième mode de réalisation, le système de conditionnement thermique 40 comporte :
un circuit de fluide caloporteur 20 configuré pour faire circuler un troisième fluide caloporteur 400,
un premier échangeur de chaleur bifluide 15 agencé conjointement sur le circuit de fluide réfrigérant 1 et sur le circuit de fluide caloporteur 20 de façon à permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et le troisième fluide caloporteur 400,
un dispositif d’accumulation 16 de fluide réfrigérant disposé sur la boucle principale A entre le condenseur 3 et le premier point de raccordement 11,
le premier échangeur bifluide 15 étant disposé sur la boucle principale de fluide réfrigérant A entre le condenseur 3 et le dispositif d’accumulation 16.
un circuit de fluide caloporteur 20 configuré pour faire circuler un troisième fluide caloporteur 400,
un premier échangeur de chaleur bifluide 15 agencé conjointement sur le circuit de fluide réfrigérant 1 et sur le circuit de fluide caloporteur 20 de façon à permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et le troisième fluide caloporteur 400,
un dispositif d’accumulation 16 de fluide réfrigérant disposé sur la boucle principale A entre le condenseur 3 et le premier point de raccordement 11,
le premier échangeur bifluide 15 étant disposé sur la boucle principale de fluide réfrigérant A entre le condenseur 3 et le dispositif d’accumulation 16.
Le dispositif d’accumulation 16 est une bouteille déshydratante. Le troisième fluide caloporteur 400 est, comme le deuxième fluide caloporteur 300, un mélange eau-glycol.
Sur l’exemple de la figure 2, le système de conditionnement thermique 40 comporte un deuxième échangeur de chaleur bifluide 17 agencé conjointement sur le circuit de fluide réfrigérant 1 et sur le circuit de fluide caloporteur 20 de façon à permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et le troisième fluide caloporteur 400, le deuxième échangeur de chaleur bifluide 17 étant disposé sur la boucle principale A entre le dispositif d’accumulation 16 et le premier point de raccordement 11.
Autrement dit, le premier échangeur bifluide 15 permet de finir la condensation dans les cas où le condenseur 3 ne permet pas un échange de chaleur suffisant pour condenser la totalité du débit de fluide réfrigérant le traversant. Le deuxième échangeur de chaleur bifluide 17 assure le sous-refroidissement du fluide réfrigérant sortant de la bouteille déshydratante 16. Par rapport à la configuration de la figure 1, la configuration de la figure 2 permet d’augmenter la puissance thermique totale de refroidissement. Les performances du système de conditionnement thermique 40 sont donc améliorées.
Le système de conditionnement thermique 40 comporte un échangeur de chaleur interne 18 configuré pour permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant circulant dans la boucle principale A en amont du premier point de raccordement 11 et le fluide réfrigérant circulant dans la boucle principale A en aval du premier évaporateur 5 et en amont du deuxième point de raccordement 12.
L’échangeur de chaleur interne 18 permet un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant à haute pression circulant dans la portion de circuit située en aval du deuxième échangeur bifluide 17 et en amont du premier point de raccordement 11, et le fluide réfrigérant à basse pression circulant dans la portion de circuit située en aval du deuxième dispositif de détente 6 et en amont du deuxième point de raccordement 12. Le signe 18a désigne la partie de l’échangeur interne dans laquelle circule le fluide réfrigérant à haute pression, et le signe 18b désigne la partie de l’échangeur interne dans laquelle circule le fluide réfrigérant à basse pression. Sur le schéma de principe de la figure 2, la partie haute pression 18a et la partie basse pression 18b sont éloignées l’une de l’autre, ce qui n’est pas le cas en réalité. L’échangeur de chaleur interne 18 contribue ainsi à augmenter la puissance de refroidissement maximale du système de conditionnement thermique 40.
Le circuit de fluide caloporteur 20 comporte un premier radiateur 19 configuré pour échanger de la chaleur entre le troisième fluide caloporteur 400 et un flux d’air intérieur 200 à un habitacle du véhicule. Autrement dit, le premier radiateur 19 sert au chauffage de l’habitacle. Le premier radiateur 19 permet donc, dans certains modes de fonctionnement, de chauffer le flux d’air intérieur à l’habitacle, et donc de chauffer l’habitacle du véhicule.
Dans l’exemple décrit, le flux d’air intérieur 200 réalise un échange thermique successivement avec le premier évaporateur 5 puis avec le premier radiateur 19. Le flux d’air existant au niveau du premier radiateur 19 n’a pas été représenté
Le circuit de fluide caloporteur 20 comporte aussi un deuxième radiateur 23 configuré pour échanger de la chaleur entre le troisième fluide caloporteur 400 et un flux d’air extérieur à un habitacle du véhicule. Le deuxième radiateur 23 est ici disposé en amont du condenseur 3, selon le sens d’écoulement du flux d’air extérieur. Autrement dit, le flux d’air extérieur traverse d’abord le deuxième radiateur 23 puis le condenseur 3. Le premier fluide caloporteur 100 correspond ici au flux d’air extérieur.
Le circuit de fluide caloporteur 20 comporte une première boucle de circulation 21 comportant le premier radiateur 19 et une première pompe 25 configurée pour faire circuler le troisième fluide caloporteur 400 dans la première boucle de circulation 21.
Le circuit de fluide caloporteur 20 comporte aussi une deuxième boucle de circulation 22 comportant le deuxième radiateur 23 et un élément 24 d’une chaine de traction électrique du véhicule. L’élément 24 peut être par exemple un moteur électrique de traction, ou l’unité électronique de puissance assurant l’alimentation électrique du moteur de traction. L’élément 24 peut aussi être l’ensemble formé par le moteur électrique de traction et l’unité électronique de puissance associée.
La deuxième boucle de circulation 22 comporte une deuxième pompe 26 configurée pour faire circuler le quatrième fluide caloporteur 400 dans la deuxième boucle de circulation 22.
Le circuit de fluide caloporteur 20 comporte une première branche de raccordement 27 reliant fluidiquement la première boucle de circulation 21 et la deuxième boucle de circulation 22. Le circuit de fluide caloporteur 20 comporte aussi une deuxième branche de raccordement 28 reliant fluidiquement la première boucle de circulation 21 et la deuxième boucle de circulation 22.
Plus précisément, la première branche de raccordement 27 relie un point de raccordement 41 situé sur la première boucle de circulation 21 et compris entre la deuxième pompe 26 et le deuxième radiateur 23 à un point de raccordement 42 situé sur la deuxième boucle de circulation 22 et compris entre le premier radiateur 19 et la première pompe 25. La deuxième branche de raccordement 28 relie un point de raccordement 43 situé sur la première boucle de circulation 21 et compris entre le deuxième radiateur 23 et l’élément 24 à un point de raccordement 44 situé sur la deuxième boucle de circulation 22 et compris entre la première pompe 25 et le point de raccordement 42 entre la première boucle de circulation 21 et la première branche de raccordement 27.
Cette configuration permet d’assurer le refroidissement du liquide caloporteur 400 dans l’ensemble des différents modes de fonctionnement. Ainsi, la chaleur du moteur électrique et/ou de l’électronique de puissance 24 peut être dissipée dans le flux d’air extérieur au niveau du deuxième radiateur 23.
Le procédé de contrôle selon l’invention et le dispositif de conditionnement thermique correspondant permettent d’assurer conjointement la gestion thermique de l’habitacle du véhicule et des batteries de stockage d’énergie électrique.
Selon des modes de réalisation non représentés, le circuit de conditionnement thermique selon l’invention peut également comprendre une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou combinées entre elles :
- Le premier échangeur bifluide 15 est optionnel, et peut ne pas être présent. Dans ce cas, la boucle principale comporte un dispositif d’accumulation de fluide réfrigérant 16 sous la forme d’une bouteille déhydratante, avec le deuxième échangeur de chaleur bifluide 17 disposé en aval. Le deuxième échangeur de chaleur bifluide 17 assure donc le sous-refroidissement du fluide réfrigérant.
- Le deuxième échangeur de chaleur bifluide 17 est également optionnel, et peut ne pas être présent. Dans ce cas, le premier échangeur bifluide 15 permet de terminer la condensation du fluide réfrigérant. Un dispositif d’accumulation de fluide réfrigérant 16, sous la forme d’une bouteille déhydratante, est disposé en aval du premier échangeur bifluide 15.
- Le premier dispositif de détente 4 peut être un détendeur thermostatique. Autrement dit, dans ce cas le premier dispositif de détente 4 est un actionneur mécanique dépourvu de commande électrique.
- De même, le deuxième dispositif de détente 7 peut être un détendeur thermostatique. Ainsi, le premier dispositif de détente 4 et le deuxième dispositif de détente 7 peuvent être tous deux un détendeur de type thermostatique. Il est aussi possible que l’un des dispositifs de détente soit un détendeur électronique tandis que l’autre dispositif de détente est un détendeur thermostatique.]
- Le premier échangeur bifluide 15 est optionnel, et peut ne pas être présent. Dans ce cas, la boucle principale comporte un dispositif d’accumulation de fluide réfrigérant 16 sous la forme d’une bouteille déhydratante, avec le deuxième échangeur de chaleur bifluide 17 disposé en aval. Le deuxième échangeur de chaleur bifluide 17 assure donc le sous-refroidissement du fluide réfrigérant.
- Le deuxième échangeur de chaleur bifluide 17 est également optionnel, et peut ne pas être présent. Dans ce cas, le premier échangeur bifluide 15 permet de terminer la condensation du fluide réfrigérant. Un dispositif d’accumulation de fluide réfrigérant 16, sous la forme d’une bouteille déhydratante, est disposé en aval du premier échangeur bifluide 15.
- Le premier dispositif de détente 4 peut être un détendeur thermostatique. Autrement dit, dans ce cas le premier dispositif de détente 4 est un actionneur mécanique dépourvu de commande électrique.
- De même, le deuxième dispositif de détente 7 peut être un détendeur thermostatique. Ainsi, le premier dispositif de détente 4 et le deuxième dispositif de détente 7 peuvent être tous deux un détendeur de type thermostatique. Il est aussi possible que l’un des dispositifs de détente soit un détendeur électronique tandis que l’autre dispositif de détente est un détendeur thermostatique.]
Claims (12)
- Procédé de contrôle d’un système de conditionnement thermique (40) pour véhicule automobile comprenant un circuit de fluide réfrigérant (1) configuré pour faire circuler un fluide réfrigérant, le circuit de fluide réfrigérant (1) comportant :
- Une boucle principale (A) comportant successivement selon le sens de parcours du fluide réfrigérant :
un dispositif de compression (2),
un condenseur (3) configuré pour échanger de la chaleur avec un premier fluide caloporteur (100),
un premier dispositif de détente (4),
un premier évaporateur (5) configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air (200) intérieur à un habitacle du véhicule,
- Une branche de dérivation (B) disposée en parallèle d’une portion de boucle principale comportant le premier dispositif de détente (4) et le premier évaporateur (5),
la branche de dérivation (B) comportant successivement selon le sens de parcours du fluide réfrigérant un deuxième dispositif de détente (7) et un deuxième évaporateur (8) configuré pour échanger de la chaleur avec un deuxième fluide caloporteur (300),
le système de conditionnement thermique (40) étant configuré pour que dans un premier mode de refroidissement standard la température (T1_mes) du flux d’air (200) en sortie du premier évaporateur (5) atteigne une température de consigne initiale (T1_cons) et pour que le fluide réfrigérant absorbe de la chaleur du deuxième fluide caloporteur (300) en circulant dans le deuxième évaporateur (8),
le système de conditionnement thermique (40) étant configuré pour fonctionner dans un deuxième mode de refroidissement dit accéléré, le procédé de contrôle comportant dans ce deuxième mode refroidissement les étapes :
- recevoir une requête de refroidissement accéléré du deuxième fluide caloporteur (300) (étape 50),
- en réponse à la requête de refroidissement accéléré, modifier la température de consigne du flux d’air (200), la température de consigne modifiée (T1_mod) étant égale à une valeur minimale (T_Cons_min) inférieure à la température de consigne initiale (T1_cons) (étape 51),
- augmenter le régime de rotation (N_comp) du dispositif de compression (2) jusqu’à ce que la température (T1_mes) du flux d’air (200) atteigne la température de consigne modifiée (T_Cons_min) ou jusqu’à ce que le régime de rotation (N_comp) du dispositif de compression (2) atteigne un régime maximal prédéterminé (N_max) (étape 52). - Procédé de contrôle selon la revendication 1, dans lequel le système de conditionnement thermique (40) comporte un actionneur configuré pour faire varier un débit du flux d’air (200), le procédé comportant l’étape :
- Si le régime de rotation (N_comp) du dispositif de compression (2) est égal au régime maximal prédéterminé (N_max), diminuer le débit du flux d’air (200) jusqu’à ce que la température (T1_mes) du flux d’air (200) rejoigne la température de consigne modifiée (T_Cons_min) (étape 53). - Procédé de contrôle selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le régime de rotation (N_comp) du dispositif de compression (2) est contrôlé par un premier régulateur proportionnel, intégral (PI1) en fonction de la différence entre la température (T1_mes) du flux d’air (200) et la température de consigne modifiée (T_Cons_min).
- Procédé de contrôle selon la revendication 2 ou 3, dans lequel le débit du flux air (200) est contrôlé par un deuxième régulateur proportionnel, intégral (PI2) en fonction de la différence entre le régime de rotation (N_comp) du dispositif de compression (2) et le régime maximal prédéterminé (N_max).
- Procédé de contrôle selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le premier fluide caloporteur (100) est un flux d’air extérieur à un habitacle du véhicule, et le deuxième fluide caloporteur (300) est un liquide caloporteur configuré pour échanger de la chaleur avec une batterie (10) de stockage d’énergie électrique du véhicule.
- Procédé de contrôle selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le système de conditionnement thermique (50) comporte un dispositif d’accumulation (16) de fluide réfrigérant disposé sur la boucle principale entre le condenseur (3) et le premier point de raccordement (11), le procédé de contrôle comportant les étapes :
- Déterminer une surchauffe de consigne (Sur_cons1) du fluide réfrigérant en un premier point de référence (13a, 13b) compris entre la sortie du premier évaporateur (5) et le dispositif de compression (2) (étape 54),
- Déterminer une température du fluide réfrigérant au premier point de référence (13a, 13b) (étape 55),
- Déterminer une valeur de la surchauffe (Sur_mes1) du fluide réfrigérant au premier point de référence (13a, 13b) (étape 56),
- Ajuster une section de passage du fluide réfrigérant à travers le premier dispositif de détente (4) de façon à ce que la valeur de la surchauffe (Sur_mes1) du fluide réfrigérant au premier point de référence (13a, 13b) atteigne la surchauffe de consigne (Sur_cons1) (étape 57). - Procédé de contrôle selon la revendication précédente, dans lequel la section de passage du fluide réfrigérant à travers le premier dispositif de détente (4) est contrôlée par un troisième régulateur proportionnel, intégral (PI3) en fonction en fonction de la différence entre la valeur de la surchauffe (Sur_mes1) du fluide réfrigérant au premier point de référence (13a, 13b) et la surchauffe de consigne (Sur_cons1).
- Procédé de contrôle selon la revendication 6 ou 7, le procédé de contrôle comportant les étapes :
- Déterminer une surchauffe de consigne (Sur_cons2) du fluide réfrigérant en un deuxième point de référence (14a, 14b) compris entre la sortie du deuxième évaporateur (8) et le dispositif de compression (2) (étape 58),
- Déterminer une température du fluide réfrigérant au deuxième point de référence (14a, 14b) (étape 59),
- Déterminer une valeur de la surchauffe (Sur_mes2) du fluide réfrigérant au deuxième point de référence (14a, 14b) (étape 60),
- Ajuster une section de passage du fluide réfrigérant à travers le deuxième dispositif de détente (7) de façon à ce que la valeur de la surchauffe (Sur_mes2) du fluide réfrigérant au deuxième point de référence (14a, 14b) atteigne la surchauffe de consigne (Sur_cons2) (étape 61). - Procédé de contrôle selon la revendication précédente, dans lequel la section de passage du fluide réfrigérant à travers le deuxième dispositif de détente (7) est contrôlée par un quatrième régulateur proportionnel, intégral (PI4) en fonction en fonction de la différence entre la valeur de la surchauffe (Sur_mes2) du fluide réfrigérant au deuxième point de référence (14a, 14b) et la surchauffe de consigne (Sur_cons2).
- Système de conditionnement thermique (40) pour véhicule automobile, comprenant un circuit de fluide réfrigérant (1) configuré pour faire circuler un fluide réfrigérant, le circuit de fluide réfrigérant (1) comportant :
- Une boucle principale (A) comportant successivement selon le sens de parcours du fluide réfrigérant :
un dispositif de compression (2),
un condenseur (3) configuré pour échanger de la chaleur avec un premier fluide caloporteur (100),
un premier dispositif de détente (4),
un premier évaporateur (5) configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air (200) intérieur à un habitacle du véhicule,
- Une branche de dérivation (B) disposée en parallèle d’une portion de boucle principale comportant le premier dispositif de détente et le premier évaporateur,
- Une unité électronique de contrôle (9) configurée pour mettre en œuvre le procédé selon l’une des revendications précédentes. - Système de conditionnement thermique (40) selon la revendication précédente, comportant :
un circuit de fluide caloporteur (20) configuré pour faire circuler un troisième fluide caloporteur (400),
un premier échangeur de chaleur bifluide (15) agencé conjointement sur le circuit de fluide réfrigérant (1) et sur le circuit de fluide caloporteur (20) de façon à permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et le troisième fluide caloporteur (400),
un dispositif d’accumulation (16) de fluide réfrigérant disposé sur la boucle principale (A) entre le condenseur (3) et le premier point de raccordement (11),
le premier échangeur bifluide (15) étant disposé sur la boucle principale de fluide réfrigérant (A) entre le condenseur (3) et le dispositif d’accumulation (16). - Système de conditionnement thermique (40) selon la revendication 10 ou 11, comportant un deuxième échangeur de chaleur bifluide (17) agencé conjointement sur le circuit de fluide réfrigérant (1) et sur le circuit de fluide caloporteur (20) de façon à permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et le troisième fluide caloporteur (400), le deuxième échangeur de chaleur bifluide (17) étant disposé sur la boucle principale (A) entre le dispositif d’accumulation (16) et le premier point de raccordement (11).
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