FR2871413A1 - Systeme de commande de refroidissement/climatisation combine pour vehicules a moteur - Google Patents
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Abstract
La présente invention se rapporte à un système de commande de refroidissement/climatisation combiné destiné à des véhicules à moteur en vue de refroidir les composants électriques et/ou électroniques du véhicule à moteur et de conditionner l'air de l'habitacle du véhicule, comprenant : une conduite de ventilation principale (13), un ventilateur (15) destiné à aspirer l'air, disposé dans la conduite de ventilation principale, une unité de chauffage (16) en aval du ventilateur (15) pour un réchauffement sélectif de l'air, qui doit être fourni dans l'habitacle, et en vue de refroidir les composants électriques et/ou électroniques avec l'air aspiré par le ventilateur (15), un tuyau d'alimentation en air (20) en aval du ventilateur (15) et en amont de l'unité de chauffage (16) relié à la conduite de ventilation principale (13) et un tuyau d'évacuation d'air (22) en amont du ventilateur (15) relié à la conduite de ventilation principale (13).
Description
SYSTEME DE COMMANDE DE REFROIDISSEMENT/CLIMATISATION COMBINE
POUR VEHICULES A MOTEUR
Domaine de l'invention La présente invention se rapporte à un système de commande de refroidissement/climatisation combiné destiné à des véhicules à moteur afin de refroidir les composants électriques et/ou électroniques d'un véhicule à moteur et de conditionner l'air de l'habitacle du véhicule. Un système de commande de climatisation conforme à la présente invention est compris comme étant à la fois un système de chauffage de véhicule classique comportant une soufflante et une unité de chauffage de même qu'un système de conditionnement d'air de véhicule comportant une unité de chauffage et de refroidissement, et l'invention englobe les deux modes de réalisation.
Arrière-plan de l'invention Dans des véhicules à moteur de la technique antérieure actuelle, les composants électroniques et électriques du véhicule à moteur, qui sont reliés en particulier à des unités fonctionnelles du compartiment moteur sont logés dans ce que l'on appelle un boîtier électronique. De tels boîtiers électroniques sont également logés d'une façon générale dans le compartiment moteur du véhicule à moteur. La perte de puissance des composants électroniques et électriques, tels que les unités de commande du moteur d'entraînement, les unités de commande de transmission, les relais, les fusibles, etc., dans le boîtier électronique, rend un refroidissement actif nécessaire de manière à dissiper la chaleur créée en raison de la perte de puissance s'échappant des composants et à empêcher la surchauffe et l'endommagement desdits composants. Jusqu'à présent, un ventilateur a été prévu à cet effet dans ou sur le boîtier électronique afin de faciliter le rejet de la chaleur perdue qui est créée. Dans ce cas, l'air de refroidissement est aspiré depuis la place pour les pieds du passager et l'air chauffé est rejeté dans le même espace. Cependant, ce mode de réalisation de la technique antérieure présente plusieurs problèmes. Tout d'abord, le potentiel de refroidissement est médiocre du fait que les orifices d'admission et d'expulsion du boîtier électronique sont situés très près l'un de l'autre. Une exposition acoustique est exercée à l'intérieur de l'habitacle en raison de la connexion entre l'intérieur ou l'habitacle du véhicule à moteur et le boîtier électronique. Cette exposition acoustique est générée par le ventilateur du boîtier électronique, de même que par les bruits des pneus et du moteur qui sont transmis dans l'habitacle par l'intermédiaire du boîtier électronique. En outre, il existe un problème supplémentaire en ce que l'air de refroidissement non filtré, c'est-à- dire l'air de refroidissement éventuellement chargé de poussière, est aspiré depuis la place pour les pieds et le ventilateur peut s'encrasser et endommager éventuellement les composants électriques. De plus, dans le mode de réalisation de la technique antérieure, il n'est pas possible d'obtenir une augmentation supplémentaire quelconque des performances de refroidissement.
Dans les véhicules à moteur, il existe également un besoin accru de refroidir les composants électroniques et électriques tels que les unités de commande, les relais ou les fusibles par exemple, qui sont connectés à des unités fonctionnelles de l'intérieur ou de l'habitacle, et de façon correspondante de dissiper la chaleur. Ces composants électriques et électroniques sont habituellement installés derrière le tableau de bord d'un véhicule à moteur dans un support de dispositif. Le support de dispositif prend une quantité d'espace substantielle derrière le tableau de bord ou planche de bord et influence donc également sa conception. Pour obtenir un refroidissement approprié de ces composants, le document DE 697 07 663 T2, par exemple, dispose les composants électriques et électroniques dans une sorte de "dérivation" à une conduite de ventilation principale existante d'un système de commande de climatisation du véhicule.
Cependant, la "dérivation" est disposée en aval du ventilateur et dissipe l'air admis à travers la conduite de ventilation principale en aval du ventilateur et refoule ledit air dans la conduite de ventilation principale en aval du ventilateur après le refroidissement des composants. Cette conception provoque une interférence substantielle dans le mode de fonctionnement du système de commande de climatisation du véhicule, qu'il s'agisse d'un système de chauffage comportant une soufflante classique ou d'une unité de conditionnement d'air, altérant de cette manière leur mode de fonctionnement. De plus, le document DE 697 07 663 T2 propose la disposition des composants électroniques sur une conduite de ventilation auxiliaire de sorte que le refroidissement des éléments produisant une perte de chaleur est uniquement possible dans le tableau de bord, d'où il résulte que le support de dispositif exige de façon similaire plus d'espace dans le tableau de bord. De plus, la soufflante du document DE 697 07 663 T2 souffle à l'intérieur du tableau de bord lorsque le ventilateur se trouve dans la position "arrêt", provoquant ainsi des bruits d'écoulement et de ventilateur de même qu'entraînant un bruit acoustique provenant du compartiment moteur.
Résumé de l'invention Donc la présente invention est basée sur le problème technique consistant à fournir un système de commande de refroidissement/climatisation combiné destiné à des véhicules à moteur en vue de refroidir les composants électriques et/ou électroniques d'un véhicule à moteur et de conditionner l'air de l'habitacle du véhicule à moteur, dans lequel un refroidissement approprié des composants électriques et/ou électroniques du véhicule à moteur est obtenu sans interférer de façon notable avec le système de commande de climatisation du véhicule à moteur pour un passager se situant dans l'habitacle du véhicule à moteur, que ledit système soit un système de chauffage classique comportant une soufflante ou un système de conditionnement d'air.
Ces fonctions et avantages ainsi que d'autres sont obtenus au moyen d'un système de commande de refroidissement/climatisation combiné destiné à des véhicules à moteur comportant les caractéristiques telles que définies dans la présente invention. D'autres modes de réalisation et développements avantageux de la présente invention sont également définis conformément à la présente invention.
Donc, la présente invention est basée sur l'idée de l'utilisation du système de commande de climatisation existant dans un véhicule à moteur, sous la forme d'un système de chauffage comportant une soufflante ou d'un système de conditionnement d'air, pour refroidir les composants électriques et/ou électroniques du véhicule à moteur, où une compensation pratiquement totale d'une interférence dans le système de commande de climatisation est obtenue en faisant recirculer l'air de refroidissement à l'intérieur du système d'admission du ventilateur du système de commande de climatisation. En d'autres termes, il est possible de faciliter la prise d'air symétrique à partir du système de commande de climatisation en tant qu'air de refroidissement sans interrompre sensiblement et de façon notable la symétrie dudit système de commande de climatisation.
Donc, un système de commande de refroidissement/climatisation combiné destiné à des véhicules à moteur en vue de refroidir les composants électriques et/ou électroniques du véhicule à moteur et de conditionner l'air d'un habitacle du véhicule à moteur comprend une conduite de ventilation principale, un ventilateur destiné à aspirer l'air disposé dans la conduite de ventilation principale, une unité de chauffage en aval du ventilateur afin de chauffer sélectivement l'air qui doit être fourni dans l'habitacle et afin de refroidir les composants électriques et/ou électroniques avec de l'air aspiré par le ventilateur, un tuyau d'alimentation en air disposé en aval du ventilateur et en amont de l'unité de chauffage, relié à la conduite de ventilation principale, et un tuyau d'évacuation d'air en amont du ventilateur relié à la conduite de ventilation principale. En d'autres termes, l'air est retiré en tant qu'air de refroidissement depuis la conduite de ventilation principale du véhicule à moteur en aval du ventilateur et en amont de l'unité de chauffage, acheminé directement ou indirectement sur ou au-delà des composants électriques et/ou électroniques et ramené ensuite vers la conduite de ventilation principale du véhicule à moteur en amont du ventilateur, grâce à quoi la chaleur générée par la perte de puissance des composants électriques et/ou électroniques est dissipée par l'air de refroidissement. Il résulte de ce développement que la présente invention possède sa propre "conduite d'air principale" destinée à refroidir les composants électriques et/ou électroniques. De plus, en faisant recirculer l'air de refroidissement à l'intérieur du système d'admission du ventilateur, c'est-à-dire dans la conduite de ventilation principale du véhicule à moteur en amont du ventilateur, ceci signifie qu'une interférence dans le système de commande de climatisation du véhicule à moteur est compensée en dissipant l'air de refroidissement. Ceci permet, en commandant de façon appropriée le ventilateur et les bouches d'aération intérieures, qui relient les conduites de ventilation auxiliaires liées à la conduite de ventilation principale à l'habitacle, de compenser l'interférence dans le système de commande de climatisation existant en déviant l'air de la conduite de ventilation principale pour refroidir les composants électriques et/ou électroniques de telle manière que ladite interférence ne puisse pas être détectée pour un passager dans le véhicule à moteur. De plus, en raison du mode de réalisation conforme à l'invention, il existe toujours une différence de pression possible qui facilite un flux traversant d'air du tuyau d'alimentation en air vers le tuyau d'évacuation d'air. En outre, l'air remis en circulation est mélangé avec de l'air froid nouveau en amont du ventilateur, ce qui fournit une compensation supplémentaire de l'interférence dans le système de commande de climatisation. De plus, ce mode de réalisation fournit un système très souple du fait que l'agencement des composants électriques et/ou électroniques peut être réalisé dans plus ou moins toute position dans le véhicule à moteur et l'air de refroidissement peut être dissipé depuis les positions appropriées, ou fourni à celles-ci, de la conduite de ventilation principale par l'intermédiaire d'une conduite d'alimentation en air et d'une conduite d'évacuation d'air respectivement.
De manière avantageuse, dans le système de commande de refroidissement/climatisation combiné de la présente invention, les composants électriques et/ou électroniques seront disposés dans un boîtier fermé comportant un échangeur thermique. Pour refroidir les composants électriques et/ou électroniques dans le boîtier, l'échangeur thermique est disposé dans une conduite qui est créée depuis le tuyau d'alimentation en air et le tuyau d'évacuation d'air de sorte que la chaleur perdue par les composants électriques et/ou électroniques peut être dissipée au moyen de l'échangeur thermique. Dans ce mode de réalisation, l'échangeur thermique peut comporter plusieurs ailettes réalisées sur le boîtier. L'échangeur thermique peut également être remplacé par un élément à effet Peltier. De plus, le mode de réalisation permet d'utiliser une unité à commande multiple dans le boîtier fermé, qui adopte les fonctions des plusieurs composants électriques et/ou électroniques qui sont reliés à des unités fonctionnelles de l'intérieur ou de l'habitacle du véhicule, de sorte qu'il est possible de se passer du support de dispositif derrière le tableau de bord, c'est-à-dire du côté passager dans "l'intérieur" du véhicule à moteur, résultant en un gain d'espace de conception à l'intérieur du véhicule. De plus, il existe un fort potentiel de refroidissement destiné à refroidir les composants électriques et/ou électroniques.
De manière avantageuse, les unités de commande du système d'attaque du véhicule à moteur et/ou les unités de commande des autres unités fonctionnelles du véhicule à moteur sont logées dans le boîtier fermé. Parmi les unités de commande du système d'attaque du véhicule à moteur, l'unité de commande de moteur est particulièrement importante du fait qu'elle présente une forte perte de puissance et est donc liée à un niveau élevé de génération de chaleur. Par conséquent, la présente invention propose dans ce mode de réalisation de sortir les unités de commande d'attaque, qui sont disposées habituellement dans le boîtier électronique, en particulier l'unité de commande du moteur, du boîtier électronique et de les loger seules ou en association avec d'autres unités de commande du système d'attaque et d'autres unités fonctionnelles dans le boîtier fermé, et de dissiper la chaleur créée au moyen du système de commande de refroidissement/climatisation conforme à l'invention. Dans ce cas, on peut également éventuellement se passer du ventilateur disposé, en faisant référence à la technique antérieure, sur le boîtier électronique et on peut particulièrement s'en passer si tous les composants électriques et/ou électroniques présentant une perte de puissance élevée sont logés dans le boîtier fermé conforme à la présente invention. Les composants restant dans le boîtier électronique ne nécessitent alors plus un système de refroidissement séparé en raison de la perte de puissance sensiblement inférieure. Donc à la suite du déplacement des composants à perte de puissance élevée, il est possible d'exclure le ventilateur du boîtier électronique et de se débarrasser des problèmes de conditionnement survenant dans le boîtier électronique en raison de la petite quantité d'espace disponible. De plus, en conséquence, il y a une réduction de l'exposition acoustique introduite dans l'habitacle provenant du compartiment moteur et traversant le ventilateur.
Ceci est donc particulièrement avantageux si au moins l'unité de commande du moteur du véhicule est logée dans le 40 boîtier.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, la conduite d'alimentation en air et la conduite d'évacuation d'air sont en connexion par fluide avec le boîtier électronique du véhicule à moteur de sorte que les composants électriques et/ou électroniques dans le boîtier électronique peuvent être refroidis au moyen du mode de réalisation conforme à l'invention. Il en résulte que, de manière similaire au mode de réalisation précédent, le ventilateur du boîtier électronique devient superflu, grâce à quoi une économie de coût apparaît et le rapport d'espace d'installation dans le boîtier électronique est amélioré. De plus, le boîtier électronique n'est plus couplé de façon acoustique à l'habitacle de sorte qu'aucun bruit, ou un faible niveau de bruit, ne pénètre. De plus, on n'a plus besoin du tout d'un orifice d'extraction qui est relié à l'endroit pour les pieds du côté passager, qui pourrait être obstrué par des objets à l'endroit pour les pieds ou par l'intermédiaire duquel de la poussière provenant de l'endroit pour les pieds pourrait être aspirée dans le boîtier électronique, de sorte que le risque d'endommagement des composants électriques et/ou électroniques en raison d'une surchauffe ou d'une accumulation de poussière peut être réduit. De plus, il est possible de manière simple d'augmenter la sortie du refroidissement dans le boîtier électronique et par conséquent de la faire correspondre aux exigences.
De façon avantageuse dans le système de commande de refroidissement/climatisation combiné de la présente invention, une unité de refroidissement est disposée en amont de ventilateur dans la conduite de ventilation principale. En d'autres termes, le système de commande de climatisation de la présente invention est un système de conditionnement d'air préféré dans des véhicules à moteur actuels.
Le tuyau d'évacuation d'air peut être relié à la conduite de ventilation principale en amont de l'unité de refroidissement de manière à refroidir l'air de refroidissement remis en circulation réchauffé par la chaleur dissipée par les composants électriques et/ou électroniques. En variante, cependant, il peut être également relié à la conduite de ventilation principale en aval de l'unité de refroidissement.
Pour une commande appropriée de l'air de refroidissement 40 nécessaire, qui est extrait de la conduite de ventilation principale, une vannepapillon peut être disposée sur ou dans le tuyau d'alimentation en air dans la région du point de jonction entre le tuyau d'alimentation en air et la conduite de ventilation principale, ladite vanne-papillon pouvant être actionnée au moyen d'un servomoteur. Par comparaison à la technique antérieure mentionnée ci-dessus, une seule vanne-papillon est nécessaire dans la présente invention alors que deux sont prévues dans la technique antérieure.
De façon avantageuse, au moins une conduite de ventilation auxiliaire est reliée à la conduite de ventilation principale en aval de l'unité de chauffage pour conditionner l'air de l'habitacle, ladite conduite de ventilation auxiliaire conduisant à l'habitacle. De façon avantageuse, l'alimentation en air dans les conduites de ventilation auxiliaires et dans les liaisons correspondantes avec l'habitacle est contrôlée de la même manière au moyen de vannes-papillons, qui sont actionnées de façon avantageuse au moyen d'un servomoteur pour permettre une commande appropriée, ce qui compense l'interférence du système de refroidissement dans le système de commande de climatisation.
D'autres modes de réalisation et éléments avantageux de la présente invention sont indépendants et, tant qu'ils ne se contredisent pas les uns les autres, peuvent être impliqués dans des combinaisons quelconques de la description suivante des modes de réalisation préférés de la présente invention. Brève description des dessins La présente invention est décrite plus précisément en faisant référence aux dessins annexés sur la base des modes de réalisation préférés uniquement à titre d'exemples. Les mêmes références numériques sur les diverses vues décrivent des éléments similaires ou identiques sur les dessins.
Les dessins représentent: Figure 1: une vue simplifiée d'un premier mode de réalisation d'exemple de la présente invention, Figure 2: une vue simplifiée d'un second mode de réalisation d'exemple de la présente invention, Figure 3: une vue en perspective du second mode de réalisation d'exemple de la présente invention représenté de façon simplifiée sur la figure 2.
Description des modes de réalisation préférés
La présente invention sera décrite uniquement à titre d'exemple dans ce qui suit en faisant référence aux modes de réalisation préférés, qui ne doivent pas être considérés comme limitant la présente invention.
La figure 1 représente une vue simplifiée d'un premier mode de réalisation d'exemple de la présente invention. Donc, un système de conditionnement d'air 19 (figure 3) d'un véhicule à moteur est représenté de façon simplifiée sur la figure 1 sous forme d'un système de commande de climatisation. Dans le sens de la circulation de l'air, le système de conditionnement d'air comprend au départ deux tuyaux d'admission 10, dont chacun peut être précédé par un filtre à pollen 11 situé en amont. De plus, des vannes de recirculation 12 sont prévues dans les tuyaux d'admission 10 pour la fonction de recirculation de l'air du système de conditionnement d'air. Les tuyaux d'admission 10 mènent à une conduite de ventilation principale 13. Dans le mode de réalisation d'exemple du système de conditionnement d'air sous forme d'un système de commande de climatisation, une unité de refroidissement 14, un ventilateur 15 ou une soufflante en aval de ladite unité de refroidissement 14 et une unité de chauffage 16 en aval du ventilateur 15 sont disposés dans la conduite de ventilation principale 13. Le ventilateur 15 peut être un ventilateur radial.
Dans le premier mode de réalisation d'exemple représenté, il existe trois conduites de ventilation auxiliaires 17 en aval de l'unité de chauffage 16 et reliées à la conduite de ventilation principale 13. Des vannespapillons 18, qui régulent de façon avantageuse la circulation de l'air dans les conduites de ventilation auxiliaires respectives au moyen de servomoteurs, sont disposées dans les conduites de ventilation auxiliaires 17 ou au niveau du point de jonction entre la conduite de ventilation auxiliaire 17 et la conduite de ventilation principale 13.
Selon l'invention, dans le premier mode de réalisation d'exemple représenté sur la figure 1, un tuyau d'alimentation en air 20 est relié à la conduite de ventilation principale 13 de telle manière que la liaison est réalisée entre le ventilateur 15 et l'unité de chauffage 16, c'est-àdire en aval du ventilateur 15 dans le sens de la circulation de l'air. Une autre vanne-papillon 21, qui peut être actionnée de façon avantageuse de la même manière au moyen d'un servomoteur est disposée dans le tuyau d'alimentation en air 20 ou au niveau du point de jonction entre la conduite de ventilation principale 13 et le tuyau d'alimentation en air 20 de manière à réguler la circulation de l'air à l'intérieur du tuyau d'alimentation en air 20. Dans le mode de réalisation d'exemple représenté, le tuyau d'alimentation en air 20 est relié directement à un tuyau d'évacuation d'air 22 et est en liaison fluidique avec ledit tuyau. Il en résulte que le tuyau d'alimentation en air 20 et le tuyau d'évacuation d'air 22 forment une conduite continue. Le tuyau d'évacuation d'air 22 est relié à la conduite de ventilation principale 13 en amont du ventilateur 15 dans le sens de la circulation de l'air aspiré à travers les tuyaux d'admission 10.
Les composants électriques et/ou électroniques, qui doivent être refroidis, sont logés dans un boîtier fermé 24 qui comprend un échangeur thermique 23. L'échangeur thermique peut être conçu sous la forme d'ailettes sur le boîtier. En variante, l'échangeur thermique peut également être remplacé par un élément à effet Peltier. De façon avantageuse, dans le mode de réalisation représenté, l'unité de commande du moteur du véhicule et également d'autres unités de commande ayant une perte de puissance élevée ainsi que des unités de commande pour des unités fonctionnelles de l'habitacle, c'est-à-dire l'intérieur du véhicule, sont toutes disposées dans le boîtier 24. Ces composants électriques et/ou électroniques peuvent être fixés à des liaisons correspondantes au moyen d'un connecteur enfichable 25.
L'échangeur thermique 23 du boîtier 24 est disposé dans la conduite formée par le tuyau d'alimentation en air 20 et le tuyau d'évacuation d'air 22 afin de faciliter la dissipation de la chaleur générée par les composants électriques et/ou électroniques. Il résulte de cet agencement que l'air de refroidissement peut circuler à travers le tuyau d'alimentation en air 20 en passant par l'échangeur thermique 23 jusque dans le tuyau d'évacuation d'air 22 et en même temps dissiper la chaleur générée par les composants électriques et/ou électroniques au moyen de l'échangeur thermique 23.
Le mode de fonctionnement de la présente invention est expliqué dans ce qui suit uniquement à titre d'exemple en se basant sur la figure 1. Pour commander la climatisation de l'habitacle du véhicule, le conducteur ou le passager du véhicule sélectionne une fonction ou un mode de fonctionnement approprié du système de conditionnement d'air. Si le système de conditionnement d'air fonctionne, le ventilateur 15 est activé et aspire de l'air de l'extérieur à travers les tuyaux d'admission 10, ledit air étant filtré par des filtres à pollen 11. Dans ce cas, les vannes de recirculation facilitent une alimentation entrante d'air extérieur à travers les tuyaux d'admission 10, c'est-à- dire qu'elles se trouvent dans une position ouverte, ou une fonction de recirculation, c'est-à-dire qu'elles se trouvent dans la position fermée. L'air aspiré est ensuite refroidi au moyen d'une unité de refroidissement 14 si la diminution en température de l'habitacle est souhaitée et il est de façon correspondante chauffé au moyen de l'unité de chauffage 16 si un réchauffement de l'habitacle est souhaité. Par la suite, l'air refroidi ou chauffé est fourni dans l'habitacle au moyen de conduites de ventilation auxiliaires 17 ou au moins l'une desdites conduites comme représenté la flèche A. Si l'unité de conditionnement d'air ne fonctionne pas, alors dans des systèmes classiques, le ventilateur 15 est arrêté. Cependant, du fait qu'un refroidissement des composants électriques et/ou électroniques dans le boîtier 24 doit avoir lieu à tout instant, le ventilateur 15 est actionné même avec le système de commande de climatisation arrêté, c'est-à-dire que le système de commande de climatisation est dans une position "arrêt", de manière à produire un flux traversant d'air dans la conduite 20, 22. En raison des positions de raccord du tuyau d'alimentation en air 20 et du tuyau d'évacuation d'air 22 respectivement en amont et en aval du ventilateur, une différence de pression est créée entre les deux raccords de sorte qu'un flux d'air traversant le ventilateur est possible.
Par une commande appropriée des vannes-papillons 18 pour une ventilation de l'intérieur et de la puissance du ventilateur, il est possible de maintenir le conditionnement d'air de l'habitacle à un niveau constant ou sensiblement constant de sorte que la perception subjective du passager ou des passagers demeure inchangée. Dans ce cas, le conducteur ne sélectionne pas l'ouverture d'une bouche d'aération et la puissance du ventilateur comme auparavant, mais sélectionne plutôt une configuration de ventilation. Donc, par exemple, le passager ou le conducteur entre une température intérieure souhaitée. La vanne-papillon 21 est également commandée de façon correspondante au moyen de cet actionnement pour faciliter la commande et la régulation optimales du système. Le flux traversant la conduite 20, 22 est représenté sur la figure 1 par la flèche B. En raison du mode de réalisation du tuyau d'alimentation en air et du tuyau d'évacuation d'air 22 conformément à l'invention, il devient possible par un réglage approprié des vannes-papillons 18 et du ventilateur 15 et de la vanne-papillon 21 de compenser l'interférence dans le système de commande de climatisation ou de conditionnement d'air existant grâce au système de refroidissement des composants électriques et/ou électroniques de sorte que le passager ne s'aperçoit pas d'une variation quelconque du conditionnement d'air dans l'habitacle.
Il est possible d'obtenir des avantages substantiels par rapport au refroidissement précédent du boîtier électronique si les composants présentant une perte de puissance élevée, qui sont habituellement disposés dans le boîtier électronique du véhicule à moteur, sont disposés dans le boîtier 24 à l'extérieur du boîtier électronique, grâce à quoi le boîtier 24 est refroidi comme précédemment décrit, c'est-à-dire que la chaleur perdue des composants est dissipée au moyen de l'échangeur thermique 23. Donc, on peut se passer du ventilateur du boîtier électronique prévu dans la technique antérieure, ce qui conduit d'une part à des économies de coût et d'autre part à une minimisation du bruit pénétrant dans l'habitacle par l'intermédiaire du ventilateur et des tuyaux reliés à l'habitacle. Enoutre, il n'y a également aucune entrée de poussière depuis l'habitacle à travers le tuyau et le ventilateur dans le boîtier électronique de sorte qu'il est possible d'exclure toute altération de la capacité à fonctionner des composants en raison de la poussière introduite. De plus, il n'y a également aucun risque que l'orifice d'admission destiné à refroidir le boîtier électronique, prévu dans la place pour les pieds des passagers de la technique antérieure, s'obstrue. Une telle obstruction signifie qu'un refroidissement adéquat ne peut pas être assuré et que les composants seront endommagés. Ceci améliore la fiabilité de refroidissement des composants à perte de puissance élevée dans le boîtier électronique, qui sont à présent disposés dans le boîtier 24 conformément à l'invention.
De plus, on peut également remédier au problème d'espace dans le boîtier électronique en sortant les unités de commande du boîtier électronique.
De plus, si les composants électriques et/ou électroniques devant être refroidis, qui sont habituellement disposés dans un support de dispositif derrière le tableau de bord et sont reliés à des unités fonctionnelles de l'habitacle, sont disposés dans le boîtier 24, alors ceci conduit également à l'avantage de pouvoir se passer du support de dispositif ou le remplacer par un boîtier 24 plus compact de sorte qu'on dispose de plus d'espace derrière le tableau de bord et que le tableau de bord ne doit pas être conçu pour s'adapter audit support de dispositif.
La figure 2 représente un schéma simplifié d'un second mode de réalisation d'exemple à titre de variante du premier mode de réalisation d'exemple, qui est représenté sur la figure 1. Les pièces et les éléments du second mode de réalisation d'exemple, qui sont les mêmes que ceux du premier mode de réalisation d'exemple représenté sur la figure 1, sont identifiés par les mêmes références numériques sur la figure 2. Une explication plus détaillée de ces pièces et éléments sera omise dès lors de manière à éviter des répétitions. De plus, il sera également fait référence à la figure 3 lors de la description du second mode de réalisation d'exemple.
En faisant référence aux figures 2 et 3, le second mode de réalisation d'exemple de la présente invention diffère du premier mode de réalisation d'exemple en ce qu'un tuyau d'alimentation en air 20 relie la conduite de ventilation principale 13 à un boîtier électronique 26 du véhicule à moteur, disposé dans le compartiment moteur. Donc, d'une part, le tuyau d'alimentation en air 20 est relié en aval du ventilateur 15 de façon similaire à la figure 1, et d'autre part il est relié à une entrée d'air de refroidissement du boîtier électronique 26.
De plus, le tuyau d'évacuation d'air 22 relie le boîtier électronique 26 à la conduite de ventilation principale 13. En même temps, le tuyau d'évacuation d'air 22 est relié d'une part à une sortie d'air de refroidissement du boîtier électronique 26 et d'autre part est relié, de manière similaire au mode de réalisation de la figure 1, à la conduite de ventilation principale 13 en amont du ventilateur 15. L'alimentation en air de refroidissement provenant de la conduite de ventilation principale 13 est commandée ou régulée au moyen d'une vanne-papillon 21, qui est disposée dans le tuyau d'alimentation en air 20 ou dans la zone de raccordement entre la conduite de ventilation principale 13 et le tuyau d'alimentation en air 20.
Donc, l'air de refroidissement provenant de la conduite de ventilation principale 13 est acheminé dans le boîtier électronique 26 au moyen du tuyau d'alimentation en air 20 et est remis en circulation depuis le boîtier électronique 26 vers la conduite de ventilation principale 13 au moyen du tuyau d'évacuation d'air 22. En raison des positions de raccordement conformes à l'invention entre le tuyau d'alimentation en air 20 et la conduite de ventilation principale 13 et le tuyau d'évacuation d'air 22 et la conduite de ventilation principale 13, respectivement, une différence de pression est générée de sorte qu'il est possible de créer un flux d'air de refroidissement à travers le boîtier électronique 26.
En d'autres termes, le boîtier électronique est relié au système de conditionnement d'air par l'intermédiaire d'une conduite d'alimentation en air 20 et d'une conduite d'évacuation d'air 22. La vanne-papillon 21 à l'entrée de la conduite d'alimentation en air 20 régule le flux massique requis pour refroidir le boîtier électronique 26. La conduite d'évacuation d'air s'ouvre dans la conduite d'admission du système de conditionnement d'air, dans le sens du flux, en aval de la vanne de recirculation. Il en résulte que le flux massique, de manière similaire au mode de réalisation de la figure 1, qui est extrait du système de conditionnement d'air pour refroidir le boîtier électronique 26 ou le boîtier 24 sur la figure 1, est remis en circulation totalement et le système de conditionnement d'air/système intérieur reste fermé lorsque la vanne de recirculation 12 est fermée. Le ventilateur 15 du système de conditionnement d'air doit toujours être activé pour assurer un refroidissement du boîtier électronique 26. La modification du système existant - système de conditionnement d'air - peut être totalement ou au moins pratiquement totalement compensée par une légère augmentation de la puissance du ventilateur et une commande appropriée des vannes-papillons 18 du système de ventilation intérieure.
Par exemple, si un véhicule décélère pour s'arrêter depuis une vitesse initiale de 100 km/h et si le conducteur souhaite seulement un refroidissement par flux d'air c'est-à-dire que toutes les bouches d'aération sont ouvertes et que le ventilateur est arrêté, alors le ventilateur 15 entre en fonctionnement pour refroidir le boîtier électronique 26.
Cependant, dans ce cas, les vannes d'alimentation en air 18 ne sont pas totalement ouvertes par l'intermédiaire des servomoteurs. Avec cette position des vannes, le flux du ventilateur et le flux d'air s'ajoutent au flux de ventilation souhaité par le conducteur. Durant la phase de décélération, les vannes d'alimentation en air 18 se ferment au moyen des servomoteurs et la puissance du ventilateur est réduite. Donc, avec ce concept, le conducteur ne sélectionne pas l'ouverture des vannes ni la puissance du ventilateur mais plutôt une configuration de ventilation, qui est remplie par la commande appropriée de la puissance du ventilateur et de la position des vannes. Il en résulte que la perception subjective des passagers du véhicule demeure inchangée par l'interférence de l'unité de conditionnement d'air existante.
Les composants électroniques surveillent la température dans le boîtier électronique 26 à l'intérieur du système de commande du système de commande de refroidissement/climatisation combiné représenté sur la figure 2. Dans ce cas, par exemple, deux capteurs de température, qui sont positionnés dans le boîtier électronique 26, subissent une évaluation. Cependant, l'utilisation d'un seul ou de plusieurs capteurs est concevable. Pour le système de commande, par exemple, deux seuils de température sont définis, c'est-à-dire par exemple TMIN = 55 C et TMAx = 60 C. Si la température dans le boîtier électronique dépasse la valeur de seuil TMAx, la commande de la vanne devient active. La vanne-papillon 21 s'ouvre par paliers (pas à pas, par exemple approximativement de 6 %) tant que la valeur de seuil TMAx n'est pas atteinte. L'ouverture a lieu avec un temps de cycle de 30 secondes par exemple. Les composants électroniques du système de refroidissement prennent la commande de la soufflante si la vanne-papillon est ouverte et la soufflante de commande de climatisation, c'est-à-dire le ventilateur 15, est arrêtée (niveau de soufflante 0). Dans ce cas, la soufflante est activée, par exemple à un niveau 1. Si le conducteur sélectionne un niveau de soufflante supérieur à 0, la commande du ventilateur 15 est immédiatement ramenée à l'unité de commande de conditionnement d'air. Avec une vitesse de véhicule dépassant 90 km/h, une vanne de sortie d'air est ouverte en plus.
La position de la vanne n'est pas réglée davantage si la température chute en dessous de la valeur de seuil T,AX. La vanne-papillon 21 reste dans la dernière position établie. Si la commande de la soufflante prend le relais, elle continue d'être actionnée au niveau 1. Même dans cette plage de température, la vanne de sortie d'air est ouverte si le véhicule se déplace plus vite que 90 km/h.
La vanne-papillon est fermée de nouveau s'il existe une chute en dessous du seuil de température TMIN. La commande de la soufflante est ramenée à l'unité de commande de conditionnement d'air si nécessaire. En d'autres termes, lorsque la soufflante est arrêtée (position de soufflante 0), le ventilateur 15 est activé d'après l'exigence de refroidissement du boîtier électronique. Si le passager ou le conducteur du véhicule souhaite un conditionnement d'air et actionne la commande de la soufflante, alors un réglage est pris en charge par le système de commande de climatisation. Ceci signifie que la commande du ventilateur 15 est déterminée et activée d'après les conditions climatiques à l'intérieur de l'habitacle.
En outre, en raison du développement du second mode de réalisation d'exemple conforme à l'invention, le ventilateur du boîtier électronique devient superflu de sorte que d'une part, une économie de coût est réalisée et que d'autre part, il est également possible de se débarrasser des problèmes associés au ventilateur qui ont déjà été décrits ci-dessus. De plus, on gagne un espace de conception supplémentaire en se passant du ventilateur et le potentiel de refroidissement est amélioré par comparaison à la technique antérieure. De plus, la puissance de refroidissement peut correspondre à la configuration de l'unité de commande respective et à la génération de chaleur dans le boîtier électronique.
Donc, la présente invention propose un système dans deux 40 modes de réalisation, ce qui facilite le refroidissement des composants électriques et/ou électroniques, grâce à quoi un système de commande de climatisation existant d'un véhicule à moteur est "rectifié" sans l'affecter dans une mesure telle que l'interférence devienne perceptible pour le passager du véhicule. De plus, en agençant les composants électriques et/ou électroniques à perte de puissance élevée dans un boîtier refroidi conformément à l'invention ou en refroidissant le boîtier électronique conformément à l'invention, il est possible d'apporter des améliorations au refroidissement précédent de ces éléments, qui sont habituellement disposés dans le boîtier électronique.
Claims (9)
1. Système de commande de refroidissement/climatisation combiné destiné à des véhicules à moteur en vue de refroidir les composants électriques et/ou électroniques du véhicule à moteur et conditionner l'air de l'habitacle du véhicule, comprenant: une conduite de ventilation principale (13), un ventilateur (15) destiné à aspirer l'air, disposé dans la conduite de ventilation principale, une unité de chauffage (16) en aval du ventilateur (15) pour un réchauffement sélectif de l'air, qui doit être fourni dans l'habitacle, et en vue de refroidir les composants électriques et/ou électroniques avec l'air aspiré par le ventilateur (15), un tuyau d'alimentation en air (20) en aval du ventilateur (15) et en amont de l'unité de chauffage (16) relié à la conduite de ventilation principale (13) et un tuyau d'évacuation d'air (22) en amont du ventilateur (15) relié à la conduite de ventilation principale (13).
2. Système de commande de refroidissement/climatisation combiné selon la revendication 1, dans lequel les composants électriques et/ou électroniques sont disposés dans un boîtier fermé (24) comportant un échangeur thermique (23) et l'échangeur thermique se situe dans une conduite formée par le tuyau d'alimentation en air (20) et le tuyau d'évacuation d'air (22) de sorte que la chaleur perdue des composants électriques et/ou électroniques peut être dissipée par l'intermédiaire de l'échangeur thermique (23).
3. Système de commande de refroidissement/climatisation combiné selon la revendication 2, dans lequel au moins une unité de commande du système d'attaque du véhicule à moteur et/ou au moins une unité de commande pour une autre unité fonctionnelle du véhicule à moteur sont logées dans le boîtier.
4. Système de commande de refroidissement/climatisation combiné selon la revendication 3, dans lequel au moins l'unité de commande du moteur du véhicule à moteur est logée dans le boîtier.
5. Système de commande de refroidissement/climatisation combiné selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le tuyau d'alimentation en air (20) et le tuyau d'évacuation d'air (22) sont reliés à un boîtier électronique (26) du véhicule selon un raccordement par fluide de sorte que les composants électriques et/ou électroniques dans le boîtier électronique puissent être refroidis.
6. Système de commande de refroidissement/climatisation combiné selon l'une des revendications précédentes, dans lequel une unité de refroidissement (14) est disposée en amont du ventilateur (15) dans la conduite de ventilation principale (13).
7. Système de commande de refroidissement/climatisation combiné selon la revendication 6, dans lequel le tuyau d'alimentation en air (20) est relié à la conduite de ventilation principale (13) en amont ou en aval de l'unité de refroidissement (14).
8. Système de commande de refroidissement/climatisation combiné selon l'une des revendications précédentes, dans lequel dans la région du point de jonction entre le tuyau d'alimentation en air (20) et la conduite de ventilation principale (13), une vanne-papillon (21) est disposée sur ou dans ledit tuyau d'alimentation en air, ladite vanne pouvant être actionnée au moyen d'un servomoteur.
9. Système de commande de refroidissement/climatisation combiné selon l'une des revendications précédentes, dans lequel pour un conditionnement d'air de l'habitacle, au moins une conduite de ventilation auxiliaire (17) en aval de l'unité de chauffage (16) est reliée à la conduite de ventilation principale (13), qui mène dans ledit habitacle.
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