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FR3129336A1 - Procédé de désembuage d’un vitrage de véhicule - Google Patents

Procédé de désembuage d’un vitrage de véhicule Download PDF

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Abstract

Procédé de désembuage d’un vitrage de véhicule, comprenant les étapes suivantes : le calcul de la température de rosée (Tr) ; la mesure de la température extérieure (Text) à partir d’un capteur de température (4) ; la détermination d’une consigne de puissance initiale (Pini) à dissiper dans le vitrage (2) nécessaire pour échauffer le vitrage (2) d’une température initiale (Tini), considérée égale à la température extérieure (Text) mesurée préalablement, vers une température cible (Tcible) supérieure à la température de rosée (Tr) ; et l’enclenchement de moyens de chauffage électrique (3) pour atteindre la consigne de puissance initiale (Pini). Figure pour l’abrégé : Fig 1

Description

Procédé de désembuage d’un vitrage de véhicule
La présente invention concerne, de manière générale, la prévention de la formation de buée sur un vitrage de véhicule, et se rapporte, plus particulièrement, à un procédé de désembuage d’un vitrage de véhicule.
Dans un véhicule automobile, l’humidité présente au sein de l’habitacle et la différence de température entre l’intérieur et l’extérieur peuvent conduire à la condensation d’eau à la surface des vitrages.
En particulier, en dessous de la température de rosée, ou point de rosée, dépendant de la pression et de l’humidité ambiantes, la vapeur d’eau présente dans l’air se condense. De la buée se forme sur les vitrages du véhicule, tel que le pare-brise.
Classiquement, l’occupant enclenche le mode chauffage ou le mode « voir clair » du système de climatisation afin d’assécher l’air provenant de l’extérieur et ainsi lutter contre l’embuage.
Cependant, de récentes contraintes d’homologation obligent les constructeurs automobiles à réduire la consommation globale de carburant du véhicule afin de diminuer les émissions de CO2.
Or, le compresseur du système de climatisation figure parmi les éléments les plus consommateurs. Le coût de son utilisation en termes de consommation est particulièrement important sous les climats tempérés.
Le système de climatisation est utilisé une partie de l’année pour rafraîchir l’air provenant de l’extérieur et augmenter le confort dans l’habitacle. Il est aussi utilisé pour de la prévention de formation de buée en climat tempéré et humide en condensant l’eau contenu dans l’air ; cet air est ensuite généralement chauffé à la température requise pour le confort.
L’invention a donc pour but de remédier à ces inconvénients et de proposer un procédé de désembuage d’un vitrage de véhicule, destiné à réduire la consommation en carburant et l’émission de CO2, ainsi que diminuer l’impact de la prévention de la formation de buée sur le confort des passagers.
Il est donc proposé un procédé de désembuage d’un vitrage de véhicule, comprenant les étapes suivantes :
le calcul de la température de rosée ;
la mesure de la température extérieure à partir d’un capteur de température ;
la détermination d’une consigne de puissance à dissiper dans le vitrage nécessaire pour échauffer le vitrage d’une température initiale, considérée égale à la température extérieure mesurée préalablement, vers une température cible supérieure à la température de rosée ; et
l’enclenchement de moyens de chauffage électrique pour atteindre la consigne de puissance initiale.
De préférence, la température cible est égale à la somme de la température de rosée et d’un écart de température prédéterminé.
Avantageusement, le procédé de désembuage peut comprendre la détermination d’une consigne de puissance supplémentaire à dissiper dans le vitrage nécessaire au maintien de la température cible au cours du temps.
De préférence, la température de rosée est calculée en fonction de l’humidité absolue à l’intérieur du véhicule.
Selon un mode de réalisation, l’humidité absolue à l’intérieur du véhicule est déterminée en fonction de l’humidité relative de l’air extérieur considérée égale à 100%.
Selon un autre mode de réalisation, l’humidité absolue à l’intérieur du véhicule est déterminée en fonction de l’humidité absolue de l’air extérieur mesurée à partir d’un capteur d’humidité.
Selon un mode de réalisation, l’humidité absolue à l’intérieur du véhicule est calculée à partir d’un ou plusieurs paramètres parmi : le nombre d’occupants dans le véhicule, le taux de génération de vapeur de chaque occupant, le taux de recirculation (pourcentage de débit d’air soufflé provenant de l’habitacle) et le débit d’air neuf dans l’habitacle.
De préférence, le procédé de désembuage comprend le suivi de la consigne de puissance à dissiper dans le vitrage au cours du temps à partir de capteur mesurant la puissance initiale et/ou supplémentaire envoyée au vitrage.
De préférence, le procédé de désembuage comprend le suivi de l’évolution de la température estimée du vitrage au cours du temps.
D’autres buts, avantages et caractéristiques ressortiront de la description qui va suivre, donnée à titre purement illustratif et faite en référence aux dessins annexés sur lesquels :
illustre un véhicule automobile comprenant des moyens de chauffage électrique du pare-brise.
illustre un procédé de désembuage d’un vitrage de véhicule selon un mode de réalisation de l’invention.
La représente un véhicule automobile 1 comprenant un pare-brise 2 et des moyens de chauffage électrique 3 du pare-brise 2.
Bien entendu, le procédé de désembuage d’un vitrage pourra être appliqué à un autre type de véhicule qu’un véhicule automobile, par exemple un aéronef.
De plus, le vitrage sur lequel le procédé de désembuage est appliqué peut être un vitrage autre qu’un pare-brise, par exemple un vitrage arrière ou des vitrages latéraux. Les moyens de chauffage électrique 3 seront alors configurés pour le chauffage de cet autre vitrage.
Dans l’exemple illustré, les moyens de chauffage électrique comprennent une nappe de filaments en tungstène.
La illustre un procédé de désembuage d’un vitrage de véhicule qui, dans cet exemple, est adapté au désembuage du pare-brise 2 du véhicule automobile 1.
Le procédé de désembuage comprend le calcul 100 de la température de rosée Tr, autrement nommée point de rosée.
Avantageusement, la température de rosée peut être calculée en fonction de l’humidité absolue présente dans la masse d’air à l’intérieur du véhicule 1.
Des corrélations existent dans la littérature qui permettent premièrement de déterminer la pression de vapeur saturante en fonction de l’humidité absolue, puis la température de rosée (°C) en fonction de la pression de vapeur saturante.
Le procédé de désembuage comprend également la mesure 200 de la température extérieure Textrelevée à partir d’un capteur de température 4.
Dans une étape suivante 300, une consigne de puissance initiale Piniest déterminée. La puissance initiale Piniconsidérée est la puissance à dissiper dans le vitrage nécessaire pour arriver à échauffer le vitrage d’une température initiale Tiniau moins jusqu’à une température cible Tciblesupérieure à la température de rosée Trpréalablement calculée.
Dans le procédé de désembuage du vitrage illustré, la température initiale Tinidu vitrage est estimée. Il est admis que la température initiale du vitrage 2, ici le pare-brise, est égale à la température extérieure Textqui a été préalablement mesurée. Par conséquent, la présence d’un capteur de température supplémentaire pour mesurer la température du vitrage 2 peut être évitée, ce qui permet de réduire le coût de la mise en œuvre du procédé de désembuage.
Dans l’exemple illustré, la température cible Tcibleest égale à la somme de la température de rosée Tret d’un écart de température dT prédéterminé. La température cible Tcibleest donc supérieure à la température de rosée Trd’un écart de température dT, prédéterminé de façon à s’écarter de la température de rosée pour éviter la condensation de l’eau présente dans le véhicule 1.
De préférence, la consigne de puissance initiale Piniest calculée selon l’équation suivante :
Pini= mPB*CpPB*(Tr+dT-Text)/t
Où :
mPBest la masse du vitrage exprimée en kg ;
CpPBest la chaleur spécifique à pression constante exprimée en J/kg.K; et
t est la durée prédéterminée pour atteindre la température cible Tcible. (exprimée en secondes) Par exemple, la durée t est égale à 3 min.
Les moyens de chauffage électrique 3 sont alors enclenchés dans une étape suivante 400 et réglés de façon à atteindre la consigne de puissance initiale déterminée.
De manière à lutter contre les échanges entre le vitrage 2 et l’air extérieur, le procédé de désembuage peut comprendre également, de préférence parallèlement à la détermination 300 de la consigne de puissance initiale Pini, la détermination 500 d’une consigne de puissance supplémentaire Pvà dissiper dans le vitrage 2 nécessaire au maintien de la température du vitrage 2 au moins à la température cible Tcible,au cours du temps. La formation de buée est ainsi évitée sur toute la durée de fonctionnement des moyens de chauffage 3 réglés de manière à atteindre la consigne de puissance supplémentaire Pv.
La consigne de puissance supplémentaire Pvpeut, avantageusement, être calculée selon l’équation suivante :
Pv = h(V(t))*SPB*(Tr+dT-Text) + hintPB*SPB*(Tr+dT-Tint)
Où:
SPBest la surface du vitrage en m2;
h(V(t)) est le coefficient d’échange thermique entre le pare-brise et l’extérieur, en fonction de la vitesse du véhicule en W/m2.K ;
hintPBest le coefficient d’échange entre le pare-brise et l’intérieur du véhicule en W/m2.K; et
Tinten secondes est la température à l’intérieur du véhicule pouvant être obtenue, par exemple, par un capteur de température 5 disposé à l’intérieur du véhicule 1.
Les moyens de chauffage 3 sont réglés de manière à atteindre la consigne de puissance supplémentaire Pv.
Selon un mode de réalisation, l’humidité absolue à l’intérieur du véhicule 1 nécessaire à la détermination de la température de rosée Trpeut être déterminée à partir d’une valeur d’humidité relative de l’air extérieur estimée, pouvant être considérée, avantageusement, égale à 100%. Il est ainsi possible de ne pas prévoir de capteur d’humidité de l’air extérieur, ce qui permet de réduire le coût du procédé de désembuage.
Selon un autre mode de réalisation, l’humidité absolue à l’intérieur du véhicule 1 nécessaire à la détermination de la température de rosée Trpeut être déterminée à partir d’une valeur d’humidité absolue de l’air extérieur mesurée à partir d’un capteur d’humidité 5.
Avantageusement, on pourra également prévoir que l’humidité absolue à l’intérieur du véhicule 1 soit calculée à partir d’un ou plusieurs paramètres tels que le nombre d’occupants dans le véhicule 1, le taux de génération de vapeur de chaque occupant, le taux de recirculation d’air (pourcentage de débit d’air soufflé provenant de l’habitacle) et le débit d’air neuf dans l’habitacle.
Par ailleurs, le pilotage du désembuage peut être effectué en boucle fermée. Dans ce cas, des capteurs (non représentés sur les figures) mesurant la température en différents endroits du vitrage 2 pourront être intégrés dans le véhicule 1 afin d’assurer au cours du temps que la température du parebrise est au-dessus de la température de rosée. Dans un autre cas, des capteurs (non représentés sur les figures) mesurant la puissance envoyée au vitrage 2 pourront être intégrés dans le véhicule 1 afin d’assurer un suivi au cours du temps de la consigne de puissance, de préférence supplémentaire Pv, à dissiper dans le vitrage 2.
Compte tenu de la dépendance de la résistivité électrique du vitrage 2 à la température à laquelle il se trouve, pour une même consigne de puissance, la puissance envoyée au vitrage 2 relevée à des temps différents peut différer. Un tel suivi est donc particulièrement avantageux.
Selon un pilotage du désembuage en boucle ouverte, sans retour d’information sur la puissance envoyée au vitrage 2, il est également possible de prévoir un suivi de la température du vitrage 2 estimée, dans l’exemple illustré la température extérieure, rendant compte de l’évolution de la résistivité électrique du vitrage 2.

Claims (9)

  1. Procédé de désembuage d’un vitrage de véhicule, comprenant les étapes suivantes :
    le calcul de la température de rosée (Tr) ;
    la mesure de la température extérieure (Text) à partir d’un capteur de température (4) ;
    la détermination d’une consigne de puissance initiale (Pini) à dissiper dans le vitrage (2) nécessaire pour échauffer le vitrage (2) d’une température initiale (Tini), considérée égale à la température extérieure (Text) mesurée préalablement, vers une température cible (Tcible) supérieure à la température de rosée (Tr) ; et
    l’enclenchement de moyens de chauffage électrique (3) pour atteindre la consigne de puissance initiale (Pini).
  2. Procédé de désembuage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la température cible (Tcible) est égale à la somme de la température de rosée (Tr) et d’un écart de température (dT) prédéterminé.
  3. Procédé de désembuage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu’il comprend la détermination d’une consigne de puissance supplémentaire (Pv) à dissiper dans le vitrage (2) nécessaire au maintien de la température cible (Tcible) au cours du temps.
  4. Procédé de désembuage selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la température de rosée (Tr) est calculée en fonction de l’humidité absolue à l’intérieur du véhicule (1).
  5. Procédé de désembuage selon la revendication 4, caractérisé en ce que l’humidité absolue à l’intérieur du véhicule (1) est déterminée en fonction de l’humidité relative de l’air extérieur considérée égale à 100%.
  6. Procédé de désembuage selon la revendication 4, caractérisé en ce que l’humidité absolue à l’intérieur du véhicule (1) est déterminée en fonction de l’humidité absolue de l’air extérieur mesurée à partir d’un capteur d’humidité (5).
  7. Procédé de désembuage selon l’une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que l’humidité absolue à l’intérieur du véhicule est calculée à partir d’un ou plusieurs paramètres parmi : le nombre d’occupants dans le véhicule, le taux de génération de vapeur de chaque occupant et le débit d’air neuf dans l’habitacle.
  8. Procédé de désembuage selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu’il comprend le suivi de la consigne de puissance initiale (Pini) et/ou supplémentaire (Pv)à dissiper dans le vitrage au cours du temps à partir de capteur mesurant la puissance envoyée au vitrage (2).
  9. Procédé de désembuage selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu’il comprend le suivi de l’évolution de la température estimée du vitrage (2) au cours du temps.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030106883A1 (en) * 2001-12-07 2003-06-12 Sangwan Karma Vir Power control method for a motor vehicle electric window heater
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