FR2779097A1 - Dispositif regulateur-compensateur d'une installation de ventilation, chauffage et/ou climatisation d'un habitacle de vehicule notamment automobile - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif régulateur-compensateur d'une installation de ventilation, chauffage et/ ou climatisation d'un habitacle de véhicule notamment automobile. Ce dispositif comprend au moins un capteur en température extérieure et un module de calcul pour évaluer une température intérieure moyenne dans l'habitacle, sur la base d'un modèle thermique choisi, associé au véhicule. Selon l'invention, le module est apte à évaluer en outre une température et une vitesse d'air ventilé dans une région prédéterminée de l'habitacle, en fonction de mesures représentatives d'une température et d'une vitesse d'air soufflé par une bouche d'aération choisie (12), et sur la base d'un modèle aéraulique associé à cette bouche, combiné au modèle thermique précité.

Description

Dispositif régulateur-compensateur d'une installation de ventilation,

chauffage et/ou climatisation d'un habitacle de véhicule notamment automobile L'invention concerne un dispositif régulateur-compensateur, notamment pour modifier la température et/ou le débit d'air

ventilé dans un habitacle de véhicule automobile, ce disposi-

tif faisant partie d'une installation de ventilation,

chauffage et/ou climatisation de l'habitacle.

De tels dispositifs comportent habituellement des capteurs de grandeurs aérothermiques choisies et un module de calcul équipé généralement d'une zone mémoire. Ce module comporte des entrées reliées aux capteurs, et des sorties reliées à des actionneurs de réglage en température et en débit d'air ventilé dans l'habitacle. Le module coopère d'une part avec les capteurs pour détecter une variation de l'une au moins des grandeurs aérothermiques, telle que la température et/ou le débit d'air ventilé dans l'habitacle, et d'autre part, avec les actionneurs pour délivrer une consigne d'asservissement

représentative de cette variation.

Des dispositifs de ce type, connus, comportent un capteur de température interieure disposé dans l'habitacle du véhicule, et équipé d'un microsystème de ventilation. Un tel capteur permet ainsi d'évaluer une variation en température moyenne dans l'habitacle, pour établir une consigne d'asservissement du type précité. Or, le capteur, muni de son système de ventilation, est relativement coûteux. De plus, ce capteur est généralement disposé à proximité de la planche de bord du véhicule comportant plusieurs sources de chaleur, et peut

alors donner une mesure erronée.

Pour pallier cet inconvénient, il est connu en outre de prévoir un module de calcul capable d'évaluer une température interne moyenne dans l'habitacle, par un modèle thermique qui sera décrit ci-après. On s'affranchit ainsi de l'utilisation d'un capteur ventilé dans l'habitacle. Un tel modèle s'appuie généralement sur les mesures qu'effectuent des capteurs de température extérieure, de vitesse du véhicule, de flux solaire,... Cependant, pour accroître le confort des passagers, une répartition choisie de température et de débit d'air ventilé

entre une pluralité de régions prédéterminées dans l'habita-

cle, est souvent souhaitée. Les dispositifs connus ne permettent pas d'évaluer un écart en température ou en débit dans une région quelconque de l'habitacle, cette évaluation

s'avérant nécessaire pour délivrer les consignes d'asservis-

sement adéquates, notamment en distribution d'air dans l'habitacle.

La présente invention vient améliorer la situation.

Elle propose à cet effet un dispositif muni d'un module de calcul apte à évaluer sur la base d'un modèle aéraulique choisi, associé à l'habitacle considéré, et en combinaison avec lemodèle thermique précité, une variation en température et/ou en débit d'air ventilé dans une région prédéterminée de l'habitacle. Elle porte sur un dispositif régulateurcompensateur du type précité et comprenant un module de calcul et des moyens de mesure de grandeurs physiques choisies, dont la température d'air extérieur. Le module de calcul comprend des entrées reliées aux moyens de mesure, et des sorties reliées à des actionneurs de réglage en température et en vitesse d'air ventilé dans l'habitacle. Il est apte à coopérer avec les moyens de mesure pour évaluer, sur la base d'un modèle thermique choisi, associé au véhicule, une température moyenne

dans l'habitacle.

Selon une définition générale de l'invention, les moyens de mesure sont agencés en outre pour délivrer des mesures représentatives d'une température et d'une vitesse d'air

ventilé dans au moins une bouche d'aération de l'habitacle.

Le module de calcul est alors agencé pour évaluer, sur la base d'un modèle aéraulique choisi, associé à ladite bouche, une température et une vitesse d'air ventilé dans au moins une région prédéterminée de l'habitacle, en fonction d'une distance séparant cette région de la bouche d'aération. Le module de calcul est alors apte à délivrer une consigne d'asservissement des actionneurs de réglage en fonction d'une variation en température et/ou en vitesse d'air ventilé dans

ladite région prédéterminée.

Ainsi, la combinaison d'un modèle aéraulique de jet, décrit ci-après, à un modèle thermique choisi, associé au véhicule, permet d'évaluer une température et une vitesse d'air ventilé

dans une région choisie de l'habitacle.

En vue de limiter la dérive du modèle aéraulique précité, les moyens de mesure comportent un capteur en température d'air

ventilé dans la bouche d'aération.

Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, l'habitacle comporte une pluralité de bouches d'aération. Le module est alors agencé pour évaluer une température et une

vitesse d'air ventilé dans une pluralité de régions prédéter-

minées de l'habitacle, en fonction de distances séparant

chaque région de chaque bouche d'aération.

Dans un mode de réalisation particulier de la présente invention, les moyens de mesure comportent environ un capteur

en température d'air ventilé par bouche d'aération.

Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, l'une des sorties du module de calcul est reliée à un actionneur de réglage de répartition d'air ventilé entre

lesdites bouches d'aération.

Selon une autre caractéristique optionnelle de l'invention, l'une des sorties du module de calcul est reliée à un

actionneur de réglage du régime d'un moteur d'un groupe moto-

ventilateur apte à produire un flux d'air de débit variable en fonction du régime du moteur, tandis que les moyens de mesure sont agencés pour mesurer une grandeur physique

représentative dudit débit.

Avantageusement, le module de calcul comporte en outre une entrée reliée à des moyens de saisie logés dans l'habitacle, à disposition d'un passager. Le module est alors agencé pour délivrer en sortie une consigne représentative de grandeurs aérothermiques saisies, requises dans une région prédéterminée

de l'habitacle.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention

apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après

et des dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 représente schématiquement une installation de ventilation, chauffage et climatisation d'un habitacle de véhicule automobile, dont les différents éléments sont commandés par un dispositif régulateur-compensateur selon l'invention; - la figure 2 représente une vue schématique en coupe d'une bouche d'aération d'un habitacle de véhicule automobile, dans l'exemple décrit; et - la figure 3 représente un organigramme d'interaction entre des capteurs de grandeurs aérothermiques choisies, le module de calcul d'un dispositif selon l'invention, un organe de saisie à disposition d'un passager, et des interfaces de

commande d'éléments de l'installation.

Les dessins et la description détaillée ci-après contiennent,

pour l'essentiel, des éléments de caractère certain. Ils pourront non seulement servir à mieux faire comprendre l'invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas

échéant.

On se réfère tout d'abord à la figure 1, pour décrire une installation de ventilation, chauffage et climatisation d'un habitacle de véhicule automobile. Cette installation comporte un pulseur muni d'un moteur 1 pour entraîner en rotation une

turbine 2 en produisant un flux d'air ventilé F (flèche F).

En aval, l'installation comporte un volet de mixage 3 pour répartir ce flux entre une branche d'air chaud 5a et une branche d'air froid 5b. La branche d'air chaud 5a loge un radiateur de chauffage 4 pour augmenter la température de l'air circulant dans cette branche. Les branches d'air chaud a et d'air froid 5b communiquent en sortie avec une chambre de mixage 9 débouchant sur les entrées respectives de trois conduits d'aération de l'habitacle, dans l'exemple décrit, un conduit d'aération centrale 8a, un conduit d'aération "pieds" d'une partie basse de l'habitacle 8b, et un conduit de "dégivrage" pour l'aération d'au moins une vitre du véhicule, en particulier du pare-brise. En entrée de chacun des conduits d'aération est logé un volet de distribution d'air, les positions respectives de chacun de ces volets définissant une répartition du flux d'air ventilé dans l'habitacle. Il peut être prévu en outre au moins un conduit supplémentaire comportant une source de froid (évaporateur) pilotée par une

interface électronique de réglage.

Dans l'exemple décrit, le dispositif selon l'invention

comporte alors cinq sorties pour communiquer avec un action-

neur de réglage du moteur 1 du pulseur, un actionneur de réglage du volet de mixage 3, et des actionneurs de réglage respectifs des volets de distribution 7a, 7b et 7c. En pratique, ces sorties communiquent avec des interfaces

électroniques (non représentées) pour commander électro-

mécaniquement ces différents éléments de l'installation.

Le moteur 1 du pulseur est de régime variable, ce qui permet de modifier le débit d'air ventilé dans l'habitacle. La position angulaire du volet de mixage 3 peut être commandée par un moteur (non représenté) connecté à une interface électronique de réglage. Une variation de sa position angulaire induit une modification de la température d'air circulant dans la chambre de mixage 9, et de là, de la température de l'air ventilé dans l'habitacle. Les volets de distribution 7a, 7b et 7c peuvent être commandés en rotation par des moteurs indépendants comportant des interfaces

électroniques de réglage connectées au dispositif régulateur-

compensateur. Le dispositif régulateur-compensateur comporte une pluralité de capteurs Cl,C2,C3,C5a,C5b et C5c, reliés à des entrées respectives d'un module de calcul 11. Le capteur Cl donne une mesure de la température extérieure Text du véhicule, tandis

que le capteur C2 donne une mesure de la vitesse du véhicule.

Le capteur C3 donne, dans l'exemple décrit, une mesure d'un flux solaire SoIei, représentatif d'un degré d'ensoleillement du véhicule et susceptible d'élever la température de l'habitacle, ainsi qu'une orientation et/ou une inclinaison du soleil par rapport au véhicule. Ces différentes mesures permettent d'emblée de mettre en oeuvre un modèle thermique pour déterminer la température intérieure moyenne Tint dans

l'habitacle, comme on le verra plus loin.

Tel que représenté sur la figure 1, le module de calcul 11 comporte des sorties reliées aux actionneurs de réglage du moteur 1, du volet de mixage 3, et des volets de répartition

7a, 7b et 7c.

On se réfère maintenant à la figure 2 pour décrire le modèle aéraulique choisi, associé à une bouche d'aération 12 de l'habitacle. Le dispositif régulateur comporte un capteur en température C5 disposé à proximité immédiate ou dans la bouche d'aération 12. Cette bouche 12 communique avec un conduit d'aération 8 de l'installation. Le module de calcul 11 comporte une entrée reliée au capteur C5 et une entrée (non représentée) reliée par ailleurs au moteur 1 pour acquérir une information, qui, combinée à la mesure de la vitesse du véhicule mesurée par le capteur C2, est représentative du débit d'air soufflé Qas par la bouche d'aération 12. Cette information peut par exemple être une mesure en tension aux

bornes du moteur 1.

Dans le mode de réalisation décrit, le dispositif comporte de préférence un capteur en température dans chaque bouche d'aération de l'habitacle. Le flux d'air %0 en sortie de la bouche d'aération 12 subit une divergence d'angle a qui est fonction de la géométrie de la bouche d'aération 12 et des

caractéristiques du jet en sortie.

Si le flux d'air ventilé s'achemine le long d'une direction x, le flux d'air 0(x) en un point quelconque de l'habitacle situé à une distance connue de cette direction x d'une part et de la bouche d'aération 12 d'autre part, est donné par: (x) = c0 + 2.x.tan(<) La vitesse du jet d'air Vjet en fonction de la distance x à la bouche de sortie s'écrit: Vjet(x) = 4 Qas/(ni-o.(X)) Par le modèle aéraulique précité, on accède à la température du jet en un point sur l'axe x, Tet(X 0.)T + ( 2(x) Tt(x Les grandeurs Tas et Qs représentent respectivement la température d'air soufflé par la bouche d'aération 12, que mesure le capteur en température C5, et le débit d'air soufflé, déduit par exemple de la tension aux bornes du moteur 1 et de la vitesse du véhicule. La grandeur Tint (notée aussi Tmoy) représente une estimation de la température intérieure moyenne de l'habitacle et peut être calculée à partir du

modèle thermique ci-après.

Ce modèle thermique décrit des variations de température des divers éléments de l'habitacle (vitres, air intérieur, air extérieur, flux de chaleur solaire, métabolisme des passagers, ). Il tient compte des sources de chaleur ainsi que des échanges entre les divers éléments. Pour chaque élément on obtient une équation du type: dTi Cp. Mi - = (th dt Cp correspond à la capacité calorifique massique de l'élément, Mi correspond à sa masse, Ti correspond à la température de l'élément (supposé homogène), et E<th correspond à la somme des flux thermiques reçus par cet élément, par convection, par conduction, par rayonnement, par l'effet de la mise en route

de l'un des éléments de l'installation (chauffage, ventila-

tion, éventuellement climatisation,...) et par les passagers

dans l'habitacle, de par leur activité de métabolisme.

Ce modèle thermique s'appuie sur des considérations d'échanges convectifs entre différents éléments pris en compte. Dans l'exemple décrit, trois éléments sont préférentiellement pris en compte: - l'air intérieur du véhicule, - les vitres et la carrosserie du véhicule, et - la structure interne du véhicule, (par exemple un élément sans contact avec l'extérieur qui va absorber une partie de la chaleur fournie par l'installation: sièges, planche de bord,...) Les équations thermiques sont alors les suivantes: dT int CPair'air'V' dit = DAC + Conv(structure - airint) dt AC±+ Conv(vitres -> airint) + Op+ssag CPs Mstr dt - KL gDo7p7 + Conv(airint -> structure) d t CPtsM Iit r-des - K2. (Dleil + Conv(airint vitres + Cpire vire \2ltvtrs Conv(airt -- vitres)

A/c représente le flux de chaleur fourni par l'installation.

Ce flux s'écrit: A/C = Pair' CPair' Q -(T air - T it) Pair représente la masse volumique de l'air. passagers représente un flux de chaleur provenant d'une activité de métabolisme des

passagers. kl.solei est le flux solaire atteignant la struc-

ture du véhicule (le facteur de correction kl dépend du pourcentage de surfaces éclairées et de la transmissibilité des vitres). k2.c501.eil est le flux solaire absorbé par les vitres et la carrosserie (le facteur de correction k2 dépend du pourcentage de surfaces éclairées et du coefficient d'absorption des vitres). Enfin, Conv(structure-airint), ou encore -Conv(airi,-structure), représente la convection entre la structure et l'air intérieur. Conv(vitres>airit), ou encore - Conv(airt,-vitres), représente la convection entre les vitres et l'air intérieur. Conv(airext->vitres) représente

la convection entre l'air extérieur et les vitres.

Les convections à l'intérieur du véhicule sont calculées en utilisant le modèle du jet précité. On considère alors que les divers éléments sont à des distances fixes des bouches. Il devient ainsi possible de remonter à la température et à la

vitesse de l'air dans une région prédéterminée de l'habitacle.

Le flux de chaleur transmis par convection est donné par la formule: ocio = h. (Tair-Télément) h est le coefficient de convection (si la vitesse de l'air est élevée h = hforce = k. tVair, étant la vitesse de l'air,

et h = hibre sinon).

La convection entre l'air extérieur et les vitres est calculée en tenant compte de la température de l'air à l'extérieur

ainsi que de la vitesse du véhicule.

Le modèle thermique décrit ci-avant est commenté de façon plus

détaillée notamment dans "Initiation aux transferts thermi-

ques" (J.F.SACADURA, Ed. CAST-LAVOISIER, 1980). On pourra par exemple se référer aux pages 17 et 18 de ce document pour établir le bilan énergétique, aux pages 216 et suivantes pour les échanges convectifs et aux pages 98, 112 et suivantes pour

les échanges radiatifs.

Ainsi, le dispositif selon l'invention ne nécessite qu'un capteur de température extérieure, un capteur de vitesse du véhicule pour donner une information sur un flux de convection des vitres et de la carrosserie avec l'extérieur, et une pluralité de capteurs en température dans chaque bouche d'aération de l'habitacle. Avantageusement, le dispositif répartiteur comporte par ailleurs un capteur de flux solaire pour tenir compte du degré d'ensoleillement du véhicule. En pratique, il est prévu un capteur de flux solaire sur une partie gauche de l'habitacle, et un autre capteur de flux

solaire sur une partie droite.

Le modèle thermique précise les échanges convectifs entre les différents éléments considérés. Il permet ainsi d'accéder à une température intérieure moyenne dans l'habitacle. En revanche, le modèle aéraulique permet de déterminer l'effet

de dilution d'un jet d'air soufflé dans le véhicule.

Le calcul qu'effectue le module 11 résulte ainsi de la combinaison, selon l'invention, des modèles aéraulique et thermique décrits ci-avant. Dans l'exemple, le modèle aéraulique est appliqué pour le calcul de la température et de la vitesse d'air en plusieurs régions de l'habitacle: une région "pieds" (partie basse de l'habitacle), une région centrale (aération médiane) et une région "pare-brise" (sortie dégivrage). Ces trois régions sont principalement ventilées

par les trois conduits 7a, 7b et 7c.

On décrit ci-après à titre d'exemple, une régulation-compensa-

tion de la température et de la vitesse d'air ventilé au

niveau de la tête du conducteur. Bien entendu, cette régula-

tion s'applique aussi pour les régions "pieds" et "pare-brise" de l'habitacle. En variante, elle peut s'appliquer aussi à un plus grand nombre de régions telles qu'une zone "passager avant gauche", "passager avant droit" (avec une région haute et une région basse pour chacune de ces zones), "passager arrière gauche" et "passager arrière droit", si l'installation permet une telle distribution en ventilation. Dans l'exemple décrit, le dispositif permet de réguler la température et la

vitesse dans la zone "conducteur".

Cette température est définie à partir de: - la température d'air ventilé dans une bouche d'aération centrale 12, - le débit d'air en sortie de cette bouche, - la température intérieure moyenne de l'habitacle, et - la distance prévue entre la bouche 12 et la tête du

conducteur.

On se réfère maintenant à la figure 3 pour décrire un

asservissement du mixage, du pulseur et de la distribution.

Dans un premier temps, le module de calcul 11 du dispositif selon l'invention évalue une vitesse d'air soufflé Vas (calcul des vitesses réelles d'air soufflé Vas) à partir de la vitesse du véhicule mesurée par le capteur C2. Le calcul de Vas tient compte, dans l'exemple décrit, de la distribution d'air dans l'habitacle, du régime du pulseur (tension aux bornes du moteur 1), et d'une éventuelle recirculation d'air dans l'habitacle, si l'installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation est apte à assurer une telle fonction. Pour accroître la précision des vitesses d'air estimées, il peut être prévu en outre de tenir compte de la position du volet de mixage, et/ou de la disposition d'un évaporateur d'une boucle de climatisation (non représentée sur la figure 1), susceptible d'induire des pertes de charge en amont des

conduits 5a et 5b, et de là, modifier les valeurs de Vas.

En parallèle, le module de calcul évalue une température d'air intérieur moyenne dans l'habitacle, sur la base du modèle thermique précité, et à partir de la vitesse du véhicule, de la vitesse estimée d'air soufflé Vas, de la température extérieure mesurée par le capteur Cl, du débit d'air souf- flé Qas (évalué notamment à partir de la tension aux bornes du moteur 1), et de la température d'air soufflé Tas que

mesurent les capteurs C5a, C5b et C5c.

En variante, ces capteurs C5a, C5b et C5c peuvent être avantageusement supprimés. En effet, il peut être prévu un module de calcul 11 capable d'évaluer une température d'air soufflé notamment à partir de la température d'air extérieur

et de la position du volet de mixage dans l'exemple décrit.

Dans un mode de réalisation plus élaboré du dispositif selon

l'invention, des mesures de flux solaires (soleil) représenta-

tives d'un degré d'ensoleillement du véhicule sont également

prises en compte dans le modèle thermique choisi.

Dans l'exemple décrit, le conduit 8a est un conduit d'aération central, et l'air que ventile ce conduit atteint sensiblement le visage du conducteur. Le capteur C5a mesure alors la température d'air soufflé Tas par la bouche d'aération centrale qui communique avec le conduit 8a. A partir de la température moyenne Tmoy, des vitesses estimées d'air soufflé Vas et de la mesure de la température d'air soufflé Tas, le module calcule les vitesses et les températures réelles d'air soufflé au voisinage de la tête du conducteur Vt et Tt,

respectivement.

Avantageusement, le module de calcul comporte en outre une entrée reliée à des moyens de saisie logés dans l'habitacle et à disposition d'un passager. Le module de calcul 11 comporte alors une mémoire pour stocker des grandeurs aérothermiques saisies par un passager, en particulier des valeurs de température et de vitesse d'air souhaitées à proximité, dans l'exemple décrit, de la tête du conducteur, Tc et Vc, respectivement. Cette mémoire peut stocker en outre des valeurs de la température d'air extérieur, des vitesses

d'air ventilé, de température d'air intérieur moyenne,...

A partir des grandeurs aérothermiques saisies ("consignes utilisateur"), requises dans une région prédéterminée de l'habitacle, à proximité de la tête du conducteur dans l'exemple décrit, le module de calcul effectue une correction physiologique en fonction de la mesure de la température d'air extérieur Text, et calcule les consignes de Tc et Vc,

précitées.

Sur la base du calcul de la température réelle de tête Tt et de la température de tête souhaitée Tc, le module établit une consigne de régulation de la température de tête réelle Tt, notée Trég sur la figure 3. Cette consigne de régulation Trég permet d'emblée d'effectuer une régulation-compensation de la distribution d'air dans l'habitacle, et de là délivrer une consigne d'asservissement des actionneurs de réglage des

volets de distribution 7a, 7b et 7c.

A partir des mesures de températures d'air soufflé Tas, et de la consigne de régulation en température Trég, le module de calcul effectue une régulation-compensation de la température d'air soufflé Tas en sortie de la bouche d'aération centrale et/ou des bouches d'aération "pieds" et "dégivrage", pour délivrer finalement une consigne d'asservissement du volet de

mixage ("consignes mixage").

En fonction de l'erreur thermique estimée Tc-Tt, de la vitesse de tête souhaitée Vc et de la vitesse réelle de tête Vt, le module de calcul commande une régulation de la vitesse réelle d'air soufflé Vt, et, de là, délivre une consigne d'asservissement de l'actionneur de réglage du régime du

moteur 1 ("consignes pulseur").

Il peut être prévu, en outre, de disposer un capteur de température intérieure moyenne dans l'habitacle, ce capteur étant, de préférence, non ventilé. En effet, les mesures que donne ce capteur peuvent servir à la mise en route du dispositif, après son initialisation, notamment après un arrêt du véhicule ou de l'installation. Les valeurs initiales attribuées sont alors les suivantes: - la température de l'air intérieur, - la température des vitres (et de la carrosserie), et

- la température de la structure de l'habitacle.

Si le véhicule a subi un arrêt prolongé, la température intérieure du véhicule et la température de sa structure sont initialisées. En pratique, le module de calcul comporte une zone mémoire pour emmagasiner les mesures de Cl,...,C5, cette zone mémoire pouvant être réinitialisée après un arrêt

prolongé du véhicule.

Dès lors que l'installation et/ou le véhicule sont à l'arrêt, le capteur de température intérieure Tmoy ne nécessite pas une ventilation propre pour mesurer une température moyenne intérieure. La température des vitres et de la carrosserie est initialisée en utilisant les mesures de Tmoy et de la température extérieure Text. Dans le modèle aéraulique choisi, on suppose que la température initiale des vitres est sensiblement la moyenne entre la température extérieure et la

température intérieure.

Par ailleurs, ce capteur de Tmoy peut être utilisé en outre pour corriger le calcul de la température d'air intérieur, ce

qui permet ainsi d'éviter une dérive possible du modèle.

Si le véhicule a subi un arrêt court, le dispositif continue à fonctionner pendant une durée de temps choisie (trente minutes par exemple), et ce, après l'arrêt du véhicule, sans

pour autant, émettre une consigne effective vers les action-

neurs de réglage du pulseur, du volet de mixage,... Le module de calcul évalue donc la température d'air au voisinage de la tête du conducteur à partir des mesures que délivrent encore les capteurs Cl,..., C5. Au redémarrage du véhicule, le

dispositif utilise alors les valeurs ainsi calculées.

En variante, le capteur de température intérieure peut avantageusement être remplacé par l'un des capteurs C5a, C5b, C5c, de température d'air soufflé, pour simplifier la

structure des moyens de mesure. On suppose alors, à l'initia-

lisation, que les mesures que donne C5 sont sensiblement équivalentes à celles que donne un capteur de température

intérieure dans l'habitacle. Cependant, une telle simplifica-

tion amène à limiter la prise en compte d'une variation rapide

du degré d'ensoleillement du véhicule.

Selon une autre manière de procéder, lorsque le véhicule subit un arrêt court, une horloge interne permet de mesurer une durée d'arrêt du véhicule. La température de l'air intérieur, de la structure et des vitres est mesurée en tenant compte de leur inertie thermique (temps de réponse). Un modèle thermique

permet de prévoir leur température en fonction de la tempéra-

ture extérieure et de l'ensoleillement.

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation décrite précédemment à titre d'exemple. Elle

s'étend à d'autres variantes.

Ainsi, on comprendra qu'à partir du moment o l'installation permet une répartition du flux entre une pluralité de bouches dans l'habitacle (figure 1), le dispositif de régulation peut calculer plusieurs températures dans des régions distinctes de l'habitacle. Dans ce cas, une pluralité de capteurs C5a (pour la bouche d'aération centrale), C5b (pour la bouche

d'aération pieds), et C5c (pour la bouche d'aération "dégi- vrage"), permet, en combinaison avec les capteurs Cl, C2 et C3, d'évaluer

les températures précitées. Les régions choisies peuvent correspondre aux emplacements prévus pour les pieds et les visages des passagers avant, et, le cas échéant, pour

les vitres du véhicule.

L'installation de ventilation, chauffage et climatisation comporte, dans l'exemple décrit, un volet de mixage dont une variation de la position angulaire induit une modification de la température dans l'habitacle. Cependant, il peut être prévu à cet effet un radiateur de chauffage à eau, qui comporte alors une vanne électronique connectée à une sortie du module

de calcul, lequel assure sa commande.

Il peut être prévu en outre une régulation-compensation en climatisation de l'habitacle si l'installation précitée comporte une boucle de climatisation, pour modifier encore la température d'air soufflé, par exemple à partir de la commande d'un compresseur de fluide réfrigérant, circulant dans cette

boucle.

Le dispositif régulateur-compensateur peut par ailleurs assurer la commande en régulation d'une recirculation d'air dans l'habitacle, si l'installation précitée le permet. Dans

ce cas, le module 11 comporte une sortie reliée à un action-

neur de réglage de la position d'un volet agencé pour fermer

ou ouvrir un conduit d'air extérieur ou recirculé.

Dans l'exemple décrit ci-avant, le module 11 comporte trois sorties reliées chacune à un actionneur de réglage de la position d'un volet de distribution 7a, 7b ou 7c. Cependant, les positions de ces trois volets peuvent être gérées par une seule commande, par exemple au moyen d'une came commune reliée

à un actionneur de réglage connecté à une sortie du module.

Un capteur en degré d'humidité de l'air ambiant peut être disposé dans l'habitacle. Dans ce cas, les consignes délivrées pour la température et le débit de l'air ventilé tiennent compte de la mesure du degré d'humidité pour améliorer le

confort des passagers.

Dans le cas o les vitres du véhicules sont à teintes variables ou autoobscurcissantes, il peut être prévu de corriger le modèle thermique décrit ci-avant pour estimer de

façon plus précise l'effet de l'ensoleillement du véhicule.

Par ailleurs, il peut être prévu de prendre en compte une variation en température dans l'habitacle, liée à l'ouverture ou la fermeture d'une vitre, d'une porte ou encore d'un toit ouvrant du véhicule, en équipant ces éléments de capteurs d'ouverture. De manière plus générale, le nombre de capteurs prévus est susceptible de changer suivant les différentes formes de réalisation possibles de l'invention. Par exemple, le capteur de flux solaire C3 peut être supprimé dans une variante moins élaborée du dispositif. Par ailleurs, l'effet de la vitesse du véhicule peut aussi être négligé, ce qui permet de s'affranchir du capteur C2. En définitive, seul le capteur de

température extérieure Cl est nécessaire.

Enfin, l'invention vise aussi à permettre non seulement le traitement de mesures absolues, mais, plus généralement, celui de mesures de variations, obtenues dès les mesures des capteurs C5a, C5b et C5c. Ainsi, sur la base de ces mesures, il est possible d'estimer une variation en température et en débit dans une région choisie de l'habitacle, et de là, établir une compensation de cette variation par l'émission

d'une consigne adéquate du module de calcul.

Claims (13)

Revendications

1. Dispositif régulateur-compensateur d'une installation de ventilation, chauffage et/ou climatisation d'un habitacle de véhicule notamment automobile, du type comprenant des moyens de mesure de grandeurs physiques choisies, comprenant au moins une température d'air extérieur (Text), ainsi qu'un module de calcul (11) comprenant des entrées reliées aux moyens de mesure, et des sorties reliées à des actionneurs de réglage en température et en vitesse d'air ventilé dans l'habitacle, ledit module de calcul étant apte à coopérer avec les moyens de mesure pour évaluer, sur la base d'un modèle thermique choisi, associé au véhicule, une température moyenne (Tmoy) dans l'habitacle, caractérisé en ce que lesdits moyens de mesure sont agencés en outre pour fournir des mesures représentatives d'une température (Tas) et d'une vitesse (Vas) d'air ventilé dans au moins une bouche d'aération (12) de l'habitacle, tandis que ledit module de calcul est agencé pour évaluer, sur la base d'un modèle aéraulique choisi, associé à ladite bouche, une température (Tt) et une vitesse (Vt) d'air ventilé dans au moins une région prédéterminée de l'habitacle, en fonction d'une distance (x) séparant cette région de ladite bouche d'aération, et en ce que ledit module de calcul est apte à délivrer une consigne d'asservissement des actionneurs de réglage en fonction d'une variation en température et/ou en

vitesse d'air ventilé dans ladite région prédéterminée.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de mesure comportent un capteur (C5) en température

d'air ventilé (Tas) dans ladite bouche d'aération (12).

3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caracté-

risé en ce que l'habitacle comporte une pluralité de bouches d'aération tandis que ledit module est agencé pour évaluer une température (Tas) et une vitesse (Vas) d'air ventilé dans une pluralité de régions prédéterminées de l'habitacle, en fonction de distances séparant chaque région de chaque bouche d'aération.

4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de mesure comportent environ un capteur (C5a, C5b, C5c) en température d'air ventilé (Tas) par bouche d'aération (8a,8b,8c).

5. Dispositif selon l'une des revendications 3 et 4, caracté-

risé en ce que l'une des sorties du module de calcul (11) est reliée à un actionneur de réglage de répartition d'air ventilé

(7a,7b,7c) entre lesdites bouches d'aération.

6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes,

caractérisé en ce que les moyens de mesure comportent un

capteur (Cl) de température d'air extérieur (Text) à l'habita-

cle.

7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de mesure comportent un capteur (C2) apte à mesurer une grandeur représentative de la vitesse du véhicule, et en ce que la vitesse du véhicule est l'une desdites grandeurs

physiques choisies.

8. Dispositif selon l'une des revendications 6 et 7, caracté-

risé en ce que les moyens de mesure comportent au moins un capteur (C3) de flux solaire (<soleil) pour mesurer un degré d'ensoleillement du véhicule, et en ce que ledit degré d'ensoleillement est l'une desdites grandeurs aérothermiques choisies.

9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le capteur de flux solaire (soleil) est agencé pour mesurer en

outre une orientation solaire.

10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes,

caractérisé en ce que l'une des sorties du module de calcul est reliée à un actionneur de réglage du régime d'un moteur (1) d'un pulseur apte à produire un flux d'air de débit (Qas) variable en fonction du régime du moteur (1), tandis que les moyens de mesure sont agencés pour mesurer une grandeur

physique représentative du débit.

11. Dispositif selon l'une des revendications précédentes,

caractérisé en ce que le module de calcul comporte en outre

une entrée reliée à des moyens de saisie logés dans l'habita-

cle, à disposition d'un passager, tandis que ledit module est agencé pour délivrer en sortie une consigne représentative de grandeurs aérothermiques saisies ("consigne utilisateur"),

requises dans une région prédéterminée de l'habitacle.

12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que le module de calcul (11) comporte une mémoire pour stocker des grandeurs aérothermiques saisies et mesurées (Text, Tas)

et/ou évaluées (Vt, Tt).

13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé en ce que les moyens de mesure comportent un capteur de température intérieure moyenne, logé dans l'habitacle, non ventilé, tandis que ledit module (11) est agencé pour évaluer une température (Tt) et une vitesse d'air ventilé (Vt) dans ladite région

prédéterminée, en fonction de mesures de température exté-

rieure (Text) et de température intérieure (Tmoy), lorsque la

mémoire du module est initialisée.