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WO2018142072A1 - Procede et dispositif de surveillance de l'usure d'un filtre a particules place sur un circuit d'air d'une installation de conditionnement d'air pour un vehicule - Google Patents

Procede et dispositif de surveillance de l'usure d'un filtre a particules place sur un circuit d'air d'une installation de conditionnement d'air pour un vehicule Download PDF

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Publication number
WO2018142072A1
WO2018142072A1 PCT/FR2018/050230 FR2018050230W WO2018142072A1 WO 2018142072 A1 WO2018142072 A1 WO 2018142072A1 FR 2018050230 W FR2018050230 W FR 2018050230W WO 2018142072 A1 WO2018142072 A1 WO 2018142072A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
particulate filter
clogging
particles
air
air flow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/FR2018/050230
Other languages
English (en)
Inventor
Frédéric Ladrech
Amanda Martinell
Josselin GOUR
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Systemes Thermiques SAS
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Systemes Thermiques SAS filed Critical Valeo Systemes Thermiques SAS
Publication of WO2018142072A1 publication Critical patent/WO2018142072A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H3/00—Other air-treating devices
    • B60H3/06—Filtering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D46/00—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours
    • B01D46/0084—Filters or filtering processes specially modified for separating dispersed particles from gases or vapours provided with safety means
    • B01D46/0086—Filter condition indicators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00985—Control systems or circuits characterised by display or indicating devices, e.g. voice simulators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H3/00—Other air-treating devices
    • B60H3/06—Filtering
    • B60H2003/0683—Filtering the quality of the filter or the air being checked

Definitions

  • the field of the present invention is that of the air conditioning installations fitted to vehicles, especially automobiles.
  • the invention relates to the methods of purifying a flow of air circulating inside such an air conditioning installation. More specifically, the invention relates to methods and / or devices for monitoring the wear of a particle filter traversed by the airflow.
  • the air conditioning installations for a vehicle are organized to treat the air of the passenger compartment of the vehicle.
  • Such an installation provides ventilation of the passenger compartment and / or a heat treatment of at least one air flow routed to the passenger compartment. From the heating and / or cooling of the air flow, the ambient air of the cabin can be brought to a set temperature to improve the comfort of the passengers.
  • the installation generally comprises at least one motor-fan unit generating a flow of air flowing through various ducts of the installation.
  • the air flowing through the ducts is in particular outside air coming from the outside of the vehicle and / or the recycled air, that is to say coming from the passenger compartment.
  • One or more shutters then make it possible to regulate the respective amounts of outside air and / or recycled air from which the flow of air flowing through the ducts of the installation to the passenger compartment originates.
  • the air flow contains suspended particles and / or carries unwanted odors coming from the air taken from the external environment of the vehicle and / or the recycled air taken from the passenger compartment which is also more or less flawed .
  • the subject of the invention is a method for monitoring the clogging of a particulate filter fitted to an air conditioning installation for a vehicle, in particular an automobile.
  • the invention also relates to a device for monitoring the clogging of an organized particle filter for implementing the method of the invention, and an air conditioning installation equipped with such a monitoring device.
  • the object of the invention is to avoid the unnecessary replacement of the particulate filter whose clogging is not proven or the late replacement of a clogged particulate filter, from a reliable and accurate assessment of its possible clogging .
  • Another object of the invention is to propose such a method and a monitoring device which are economically viable with regard to the advantages provided.
  • the method of the invention comprises at least one calculation step identifying a state of clogging of the particulate filter from at least two parameters.
  • a first parameter is relative to the flow rate of at least one air flow generated by a motor-fan unit of the air conditioning installation and passing through the particulate filter.
  • a second parameter relates to the concentration of particles contained in the airflow.
  • the evaluation of the clogging state of the particulate filter is achieved by correlating correlation between data relating to the pollution of the air flow and data relating to the amount of effective air circulating through the particulate filter. Such a quantity of air is notably identified from the activation modalities of the motor-fan unit.
  • the pollution of the air flow can be identified by a particle sensor, such as in particular an optical sensor, placed on the path traveled by the air flow in particular upstream of the particulate filter.
  • the activation modalities of the motor-fan unit makes it possible to reliably and accurately identify the concentration of particles that the particulate filter actually receives.
  • concentration of particles contained upstream in the airflow also contributes to this identification, and makes it possible to monitor the quantity of particles present in the air stream to be filtered, regardless of the source of the sample. the air from which the flow of air is generated, including outside air from outside the vehicle and / or recycled air from the passenger compartment of the vehicle.
  • the process can be implemented without inducing a significant additional cost of the installation or in other words without impairing its economic competitiveness with regard to the performance obtained from the monitoring of any clogging of the particulate filter.
  • the calculation step identifies the clogging state of the particle filter by taking temporally into account the concentrations of particles contained in the air flow with flow rates of this air flow which passes through the particulate filter.
  • the flow rate of a given airflow to be filtered through the particulate filter and / or its particle concentration may vary during the period of its generation by the motor-fan unit between an activation phase and a stopping phase. of the fan motor unit.
  • the calculation step identifies the clogging condition of the particulate filter by holding account possible variations in flow rate of the air flow and / or its concentration of particles during the duration of their generation. The relevance and the reliability of the identification of the clogging state of the particulate filter are reinforced.
  • the calculation step comprises at least one operation for calculating the number of particles retained inside the particle filter traversed by the air flow, taking into account at least one value of the second parameter and a correlation between values of the first parameter.
  • the values of the first parameter include at least one activation period of the motor-fan unit and a power consumed by the motor-fan unit to generate the air flow.
  • the duration of activation of the motor-fan unit is for example determined by a measurement of a duration of power supply of the motor-fan unit.
  • the power consumed by the motor-fan unit to generate the air flow is for example determined by a voltage and an intensity of the electric current consumed by the motor-fan unit during the activation period.
  • the values of the first parameter are at least one position of at least one flap regulating the flow of air within the air conditioning installation.
  • the measurement of the flow rate of the air passing through the particulate filter is refined by taking into account the position of at least one flap of the installation regulating the circulation of the air flow inside and / or out. from the air conditioning installation to the passenger compartment.
  • the relevance and accuracy of the first parameter are reinforced, which increases the reliability of the identification of the clogging of the particulate filter.
  • the measurement of the flow rate of the air flow passing through the particulate filter can be refined by taking into account the position of at least one flap which is in particular placed upstream of the particulate filter in the direction of flow of the flow. air through the installation and / or at least one flap regulating the admission of the air flow out of the air conditioning installation to the passenger compartment.
  • the flap or shutters whose position is taken into account in the values of the first parameter are for example at least one component regulating the respective quantities of the outside air and / or the recycled air from which the air flow originates, and / or for example another one or several flaps regulating the evacuation of the air flow out of the air conditioning installation and its admission into the passenger compartment.
  • the position of the flap is in particular identified by at least one position sensor with which it is equipped, which makes it possible to increase the reliability of the identification of the clogging of the particulate filter while avoiding to induce a significant additional cost of the installation of air conditioning.
  • Such position sensors are, for example, integrated into an operating actuator for the shutter, such as, in particular, an electric motor for operating the shutter step by step, the activation of which is controlled by a control module of the air conditioning installation. .
  • a value of the second parameter is measured upstream of the particle filter in the direction of flow of the air flow therethrough.
  • at least one particle sensor may be placed upstream near the particle filter and / or inside a duct of the air conditioning installation conveying the air flow to the particulate filter .
  • the calculation operation more specifically comprises an addition of the number of particles retained inside the particle filter traversed by the air flow with a number of particles retained inside the particulate filter. identified by at least one prior calculation operation.
  • the calculation step is thus performed for each of several air streams successively generated by the motor-fan unit.
  • the state of clogging of the particulate filter is identified at the end of the calculation step by adding the numbers of particles retained in the particle filter which are successively calculated for each of the air flows.
  • the characteristics characteristic of each of the air flows successively passing through the particle filter are identified successively in order to identify the state of clogging of the particulate filter.
  • it takes into account the flow rate and / or the concentration of specific particles of each of the air flows successively passing through the particulate filter.
  • the relevance and the reliability of the identification of the clogging state of the particulate filter are improved.
  • the calculation step comprises, at the end of the calculation operation, an operation for identifying the clogging state of the particulate filter.
  • the clogging state of the particulate filter is in particular deduced by the computation unit by comparison between a clogging data taking into account the number of particles retained overall on or inside the particulate filter and a predefined clogging threshold. particle filter identifying a threshold of use of the particulate filter.
  • the clogging state of the particulate filter may take into account the number of particles retained overall on or within the particulate filter and / or, separately or in combination, a clogging rate of the particulate filter deduced by the computing unit from the number of particles retained overall on or inside the particulate filter.
  • the clogging data relates to the number of particles retained overall on or inside the particulate filter and / or relates to the clogging rate of the particulate filter.
  • the clogging state of the particulate filter is identified by comparison between the number of particles retained overall on or inside the particulate filter and a predefined reference number identifying the clogging threshold of the filter. with particles.
  • the clogging state of the particulate filter is identified by comparison between a clogging rate of the particulate filter deduced from the number of particles retained overall on or inside the particulate filter. and a predefined reference rate identifying the clogging threshold of the particulate filter.
  • the clogging rate of the particulate filter is identified by the proportion of the number of particles retained overall on or inside the particulate filter relative to the reference number, to identify the clogging state of the particulate filter. The rate of clogging can then be compared with the reference rate identifying the clogging threshold of the particulate filter to assess the need for its replacement.
  • an alert signal is for example generated to indicate by a communication vector perceptible by the man that it is necessary to replace the particle filter.
  • the method comprises, at the end of the calculation step, an operation of generating an alert signal in the case where the clogging state of the particulate filter is greater than or equal to the clogging threshold of the particulate filter.
  • the generation of the warning signal reveals a wear of the particulate filter requiring replacement.
  • the warning signal is for example transmitted to an indicator that can be placed on the dashboard of the vehicle and / or integrated into a screen fitted to the dashboard of the vehicle.
  • the warning signal may for example still be a radiofrequency signal adapted to be picked up by at least one radio frequency receiver previously listed, such as a cell phone for example.
  • the method comprises at least for each successive and distinct phases of circulation of the air flow, a cycle of operations comprising at least the following steps:
  • the monitoring module can be integrated or be formed by a control module of the motor-fan unit.
  • the first step also comprises an acquisition by the monitoring module of the values of the identification parameters of the clogging state of the particulate filter, in particular the values of the first parameter and the values of the second parameter.
  • the first step includes an acquisition by the monitoring module of at least a first value relating to the voltage of the electric current consumed by the motor-fan unit during the operating cycle and a second value relating to the concentration. of particles contained in the airflow.
  • the first step further comprises an acquisition by the monitoring module of at least a third value relating to a position of at least one flap for regulating the circulation of the flow of air inside the chamber. air conditioning installation.
  • the second step implements an addition by the calculation unit of the number of particles retained inside the particle filter from the values acquired during the first step, with a number of particles that is first identified during the execution of at least one previous operation cycle and which is stored in a first memory.
  • the values acquired by the monitoring module during the first step are in particular provided by the motor-fan unit and / or by a control module of the air conditioning installation and / or by a particle and / or or by a shutter position sensor, this acquisition of values being effected during a period of activation of the motor-fan unit generating the air flow.
  • the periods of activation of the motor-fan unit it is notably taken into account the power consumed by the motor-fan unit and the particulate concentration measured in the air flow.
  • the first value is in particular provided by the fan motor unit and / or by a control module for its operation which comprises the air conditioning installation and which regulates at least the use of the motor-fan unit.
  • the second value is in particular provided by the particle sensor which is for example installed inside a duct of the air conditioning installation housing the particle filter.
  • the third value is for example provided by an operating actuator of the shutter and / or by the control module which also regulates the open position of at least one flap of the air conditioning installation.
  • the particle sensor is preferably placed upstream of the particulate filter in the direction of flow of the air flow therethrough.
  • the particle sensor is for example placed inside a duct of the installation housing the particle filter.
  • the particulate sensor may be disposed at various locations within or outside the air conditioning installation, such as, for example, on a calender or vehicle headlamp for assessing particle pollution from outside air. surrounding the vehicle from which a flow of outside air generated by the fan motor unit and circulating inside the air conditioning installation originates.
  • the cycle of operations comprises, in the alternative, a third step comprising an operation of identification by the calculation unit of the clogging rate by comparison between the number of particles retained inside the particulate filter and the reference number. Then, the third step comprises a comparison operation by the calculation unit between the clogging rate and the reference rate, the reference number and the reference rate being stored in a second memory of the monitoring module.
  • the method comprises, at the end of the cycle of operations, a fourth step comprising an operation of generating an alert signal in the case where the clogging state of the particulate filter is greater than or equal to at a clogging threshold identifying a threshold of use of the particulate filter.
  • the alert signal is generated in particular by an alert unit that includes the monitoring module.
  • the fourth step comprises an operation of displaying an indicator and / or a remote transmission operation of the alert signal.
  • the indicator is in particular generated by a display member that includes the alert unit and which is activated following the generation of the warning signal.
  • the remote transmission of the warning signal is in particular carried out by a radiofrequency signal transmitter that includes the warning unit.
  • the indicator or in other words the display member and / or the transmitter are notably active by the calculation unit in the case where the clogging state of the particle filter is greater than or equal to the threshold of clogging.
  • the invention also relates to a device for monitoring a clogging state of a particulate filter equipping a vehicle air conditioning installation.
  • the device is organized for the implementation of a method according to the invention.
  • the device comprises in particular at least the motor-fan unit and a monitoring module comprising at least one unit for calculating the clogging state of the particulate filter.
  • the calculation unit identifies the clogging condition of the particulate filter from values provided at least by the motor-fan unit and by a particle sensor capable of measuring a concentration of particles contained in the air flow.
  • the monitoring module also comprises at least one position sensor configured to detect the position of at least one flap of the air conditioning installation.
  • Said at least one flap is in particular a flap provided to be disposed on the path traveled by the air flow upstream of the particulate filter.
  • the particle sensor is an optical sensor capable of measuring in absolute value the concentration of particles contained in the air flow.
  • Such an optical sensor is particularly capable of identifying a concentration of particles in an air flow, including fine particles that may be of a size less than or equal to 2.5 ⁇ .
  • the monitoring module comprises the computing unit, a data storage unit comprising the first memory and the second memory, and the alert unit.
  • the alerting unit comprises an alarm signal generator, the indicator and / or a radiofrequency signal transmitter to a signal receiver.
  • radio frequency capable of cooperating with the transmitter.
  • the radio frequency signal receiver is for example a cell phone assigned to the vehicle owner and / or a radio frequency signal receiver available to a vehicle maintenance agent.
  • the invention also relates to an air conditioning installation for a vehicle, in particular an automobile, equipped with a device according to the invention.
  • FIG. 1 is a schematic illustration of an air conditioning installation of a vehicle equipped with a monitoring device according to the invention for monitoring the clogging state of a particulate filter.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating a method according to the invention implemented by the monitoring device represented in FIG. 1.
  • an air conditioning installation 1 is organized to equip a vehicle, including a motor vehicle.
  • the air conditioning installation 1 comprises a housing 2 provided with at least one inlet mouth 3 for the admission of an outside air flow Fl whose air comes from the external environment to the cabin 5 of the vehicle.
  • the casing 2 is also provided with at least one outlet mouth 4 for evacuating out of the casing 2 of a flow of air F4 to be distributed towards the passenger compartment 5 of the vehicle to improve its comfort.
  • the housing 2 houses a motor-fan unit 6 to generate the air flow F4 to be distributed to the passenger compartment 5 from the outside air flow Fl and / or from a recycled air flow F2. ie whose air comes from the cockpit 5.
  • An activation of the motor-fan unit 6 by a control module 7 generates the outside air flow Fl for the outside air intake inside the installation of air conditioning 1 and / or the flow of recycled air F2 then flowing through the air conditioning installation 1.
  • the outside air flow Fl circulates through a first duct 8a and the recycled air stream F2 flows through a second conduit 8b.
  • a flap 9 regulates the respective amounts of outside air and recycled air from which the flow of air F4 to be distributed to the passenger compartment 5.
  • the first duct 8a and the second duct 8b converge towards a mixing chamber 10 which, for example, houses the fan motor unit 6.
  • the shutter 9 is placed at the point of convergence between the first duct 8a and the second leads 8b. Maneuvering the shutter 9 makes it possible to regulate the admission into the mixing chamber 10 of the outside air flow Fl and of the recirculated air flow F2, alone or in combination in respective air quantities.
  • the mixing chamber 10 opens onto a third conduit 8c for discharging an air flow F3 from the mixing chamber 10 to an apparatus 11 for heat treatment of the air flow F3 from which the air flow originates F4 to distribute.
  • the heat treatment apparatus 11 comprises in particular an evaporator 11a and / or a heat exchanger 11b.
  • the heat exchanger 11b comprises a radiator 12a with fluid circulation and / or an electric radiator 12b of cells with a positive temperature coefficient.
  • a flap 12c regulates the amount of air flowing through the heat exchanger 11b for heating or bypass.
  • One or more particulate filters 13 are disposed inside at least one of the ducts 8a, 8b, 8c through which flows the air from which the flow of air F4 to be dispensed.
  • a first particulate filter 13 is placed in the third conduit 8c to filter the air flow F3 discharged from the mixing chamber prior to its distribution to the heat treatment apparatus 11.
  • Other particulate filters 13a, 13b may also be placed inside the first duct 8a to filter the outside air flow Fl and / or inside the second duct 8b to filter the recycled airflow F2 prior to their admission into the mixing chamber 10.
  • the described example of the architecture of the air conditioning installation 1 is given for illustrative purposes and is not restrictive as to the scope of the invention.
  • the air conditioning installation 1 is equipped with a monitoring device 14 organized to monitor the clogging state 22 of the particulate filter 13 and, if necessary, to warn of its saturation in particles for its replacement.
  • the clogging state 22 of the particulate filter 13 is notably identified by taking temporally into account the concentrations of particles contained in the air flow F3 passing through the particulate filter 13 with flow rates of this air flow F3.
  • the monitoring device 1 comprises a monitoring module 15 provided with a calculation unit 16 identifying the clogging state 22 of the particle filter 13 by calculating the number of particles retained inside the particle filter 13 for each of the activation phases of the motor-fan unit 6.
  • the number of particles N3 retained overall on or inside the particulate filter 13 is calculated by adding 23 the number of particles NI calculated during an activation phase of the group motor-fan 6 with the number of particles N2 retained inside the particle filter 13 calculated during a calculation operation 21, 23 anterior.
  • the calculation of the number of particles retained inside the particulate filter 13 takes into account a first parameter 17a relating to the flow rate of the airflows F3 successively generated by the motor-fan unit 6, the calculation of the number of particles retained at the inside of the particulate filter 13 also takes into account a second parameter 17b relating to the concentration of particles contained in these airflows F3.
  • a first step E1 values Via, Vlb, Life of the first parameter 17a and at least one value V2 of the second parameter 17b are collected by the calculation unit 16.
  • the calculation unit 16 determines by calculation the number of particles retained inside the particulate filter 13 to identify its clogging state 22.
  • the values of the first parameter are at least one duration Via activation of the motor-fan unit 6, a voltage and / or an intensity Vlb of the electric current consumed by the motor-fan unit 6 during its duration Via activation and / or a life position of the shutter 9 regulating the respective amounts of outside air and recycled air from which the air flow F3 is derived.
  • the values Via, Vlb, Life of the first parameter 17a can for example be provided by the motor-fan unit 6, by the control module 7 controlling the operation of the motor-fan unit 6 and / or the position of the flap 9, and / or by a position sensor 18 which identifies the life position of the flap 9 and which is integrated in a motorisation 19 for operating the flap 9.
  • the value V2 of the second parameter 17b is in particular provided by a particle sensor 20 placed on the path of the air flow F3 upstream of the particulate filter 13 in its direction SI circulation through the air conditioning installation 1, as in the example shown inside the mixing chamber 10.
  • the second step E2 implements a calculation operation 21, 23 comprising a calculation 21 of the number of particles NI retained inside the particle filter 13, from the values Via, Vlb, Life, V2 of the first parameter 17a and the second parameter 17b acquired 1 7 by the calculation unit 16 during the first step E1.
  • the calculation unit 16 performs a calculation 23 determining a clogging state 22 of the particle filter 13, by adding the number of particles NI previously calculated with the number of particles N2 already retained inside the particulate filter 13.
  • the number of particles N2 already retained inside the particle filter 13 has been calculated during a previous calculation step E2 and has been stored at the same time. from this previous calculation step E2 in a first memory 24a of a data storage unit 24 that comprises the monitoring module 15.
  • N3 particles retained overall on or inside the particulate filter 13 and thus its clogging state 22 makes it possible to deduce the number of particles N3 retained overall on or inside the particulate filter 13 and thus its clogging state 22. A possible saturation of the particle filter 13 is then identified by comparison between the number of particles. N3 particles retained overall on or inside the particulate filter 13, and a predefined reference number NR.
  • the reference number NR is stored in a second memory 24b of the data storage unit 24 and identifies in particular a clogging threshold of the particulate filter 13.
  • the clogging state 22 can also be identified from a clogging rate T1 of the particulate filter 13.
  • the clogging rate T1 is deduced by the calculation unit 16 from the number of particles N3 retained overall on or inside the particulate filter 13.
  • the calculation unit 16 identifies in a third step E3 the clogging rate T1 of the particulate filter 13 by calculation of the proportion of the number N3 of particles retained overall on or inside the particulate filter 13 with respect to the reference number NR.
  • a possible saturation of the particle filter 13 is then identified by comparison 26 between the clogging rate T1 and a reference rate TR which identifies a clogging threshold of the particle filter 13 and which is stored in the second memory 24b.
  • a A new cycle of operations for calculating the number of particles N3 retained overall on or inside the particulate filter 13 is performed, provided that the activation of the motor-fan unit 6 is maintained.
  • the operating cycle is thus repeated, preferably at a predefined frequency.
  • the clogging state 22 of the particle filter 13 is iteratively identified.
  • an alert unit 27 signals in a fourth step E4 that the particle filter 13 must be replaced because of its saturation.
  • a generator 27a emits an alert signal 28 which is transmitted to an indicator 27b and / or to a transmitter 27c of radio frequency signals 29 able to transmit 29b the warning signal 28 to at least one receiver 30.
  • the receiver 30 is potentially the indicator 27b and / or a cell phone and / or terminal available for a maintenance agent of the air conditioning installation.

Landscapes

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Abstract

L'invention concerne un procédé de surveillance du colmatage d'au moins un filtre à particules (13) équipant une installation de conditionnement d'air (1) d'un véhicule. L'invention a aussi pour objet un dispositif de surveillance (14) apte à mettre en œuvre le procédé de l'invention. Le procédé de l'invention comprend au moins une étape de calcul (E2) identifiant un état de colmatage (22) du filtre à particules (13) à partir d'au moins deux paramètres (17a, 17b). Un premier paramètre (17a) est relatif au débit d'au moins un flux d'air (F3) généré par un groupe moto-ventilateur (6) de l'installation de conditionnement d'air (1) et traversant le filtre à particules (13). Un deuxième paramètre (17b) est relatif à la concentration de particules contenues dans le flux d'air (F3).

Description

PROCEDE ET DISPOSITIF DE SURVEILLANCE DE L'USURE D'UN FILTRE A PARTICULES PLACE SUR UN CIRCUIT D'AIR D'UNE INSTALLATION DE CONDITIONNEMENT D'AIR POUR UN VEHICULE Le domaine de la présente invention est celui des installations de conditionnement d'air équipant les véhicules, notamment automobiles. L'invention relève des modalités d'épuration d'un flux d'air circulant à l'intérieur d'une telle installation de conditionnement d'air. Plus spécifiquement, l'invention relève des procédés et/ou des dispositifs permettant de surveiller l'usure d'un filtre à particules traversé par le flux d'air.
Les installations de conditionnement d'air pour un véhicule sont organisées pour traiter l'air de l'habitacle du véhicule. Une telle installation procure notamment une ventilation de l'habitacle et/ou un traitement thermique d'au moins un flux d'air acheminé vers l'habitacle. A partir du chauffage et/ou du refroidissement du flux d'air, l'air ambiant de l'habitacle peut être porté à une température de consigne pour améliorer le confort des passagers.
L'installation comprend dans sa généralité au moins un groupe moto-ventilateur générateur d'un flux d'air circulant à travers divers conduits de l'installation. L'air circulant à travers les conduits est notamment de l'air extérieur provenant de l'extérieur du véhicule et/ou de l'air recyclé, c'est-à-dire provenant de l'habitacle. Un ou plusieurs volets permettent alors de réguler les quantités respectives d'air extérieur et/ou d'air recyclé dont est issu le flux d'air circulant à travers les conduits de l'installation vers l'habitacle. Le flux d'air contient des particules en suspension et/ou achemine des odeurs indésirables provenant de l'air prélevé dans l'environnement extérieur du véhicule et/ou de l'air recyclé prélevé dans l'habitacle qui est aussi plus ou moins vicié. Il est donc courant d'équiper les installations de conditionnement d'air de dispositifs d'épuration d'air permettant de retirer au mieux les particules et/ou les odeurs contenus dans l'air de l'habitacle et/ou dans l'air extérieur. De tels dispositifs dépuration comprennent notamment un ou plusieurs filtres à particules placés sur le trajet du flux d'air. Cependant, les filtres à particules se colmatent à l'usage avec pour effet de perdre leur efficacité et de faire obstacle à la circulation de l'air à leur travers, ce qui induit des pertes de charge significatives dans l'installation. Pour pallier cet inconvénient, une solution courante est de remplacer régulièrement les filtres à particules selon une période estimée de durée de vie prédéfinie. Une telle solution présente cependant l'inconvénient d'avoir à remplacer un filtre à particules dont l'état d'usure résultant de son colmatage n'est pas avéré, ou de remplacer le filtre à particules trop tardivement après qu'il fut colmaté.
Pour éviter un remplacement d'un filtre à particules en état d'usage, il est connu d'estimer son colmatage par un indicateur visuel d'usure intégré au filtre ou par évaluation de son encrassement. Il a aussi été proposé, par exemple par le document EP1238838 (P ARAGON), d'évaluer la pollution gazeuse supportée par un filtre à particules pour en déduire son état de colmatage. II est utile de rechercher des solutions pour améliorer la précision et la fiabilité de la surveillance du colmatage d'un ou de plusieurs filtres à particules équipant une installation de conditionnement d'air d'un véhicule, notamment automobile.
L'invention a pour objet un procédé de surveillance du colmatage d'un filtre à particules équipant une installation de conditionnement d'air pour un véhicule, notamment automobile. L'invention a aussi pour objet un dispositif de surveillance du colmatage d'un filtre à particules organisé pour mettre en œuvre le procédé de l'invention, ainsi qu'une installation de conditionnement d'air équipée d'un tel dispositif de surveillance. Le but de l'invention est d'éviter le remplacement inutile du filtre à particules dont le colmatage n'est pas avéré ou le remplacement tardif d'un filtre à particules colmaté, à partir d'une évaluation fiable et précise de son éventuel colmatage.
Un autre but de l'invention est de proposer de tels procédé et dispositif de surveillance qui soient économiquement viables au regard des avantages procurés.
Le procédé de l'invention comprend au moins une étape de calcul identifiant un état de colmatage du filtre à particules à partir d'au moins deux paramètres. Un premier paramètre est relatif au débit d'au moins un flux d'air généré par un groupe moto- ventilateur de l'installation de conditionnement d'air et traversant le filtre à particules. Un deuxième paramètre est relatif à la concentration de particules contenues dans le flux d'air. L'évaluation de l'état de colmatage du filtre à particules est obtenue performante par corrélation entre des données relatives à la pollution du flux d'air et des données relatives à la quantité d'air effective circulant à travers le filtre à particules. Une telle quantité d'air est notamment identifiée à partir des modalités d'activation du groupe moto-ventilateur. La pollution du flux d'air peut être identifiée par un capteur de particules, tel que notamment un capteur optique, placé sur le chemin parcouru par le flux d'air notamment en amont du filtre à particules.
La prise en compte des modalités d'activation du groupe moto-ventilateur permet d'identifier de manière fiable et précise la concentration en particules que le filtre à particules reçoit réellement. La prise en compte de la concentration de particules contenues en amont dans le flux d'air participe également à cette identification, et permet de surveiller la quantité de particules présente dans le flux d'air à filtrer, quelle que soit la source de prélèvement de l'air à partir duquel est généré le flux d'air, notamment de l'air extérieur provenant de l'extérieur du véhicule et/ou de l'air recyclé provenant de l'habitacle du véhicule.
Le procédé peut être mis en œuvre sans induire un surcoût significatif de l'installation ou en d'autres termes sans porter atteinte à sa compétitivité économique au regard de la performance obtenue de la surveillance d'un éventuel colmatage du filtre à particules.
Plus particulièrement, l'étape de calcul identifie l'état de colmatage du filtre à particules en prenant temporellement en compte des concentrations de particules contenues dans le flux d'air avec des débits de ce flux d'air qui traverse le filtre à particules. Le débit d'un flux d'air à filtrer donné traversant le filtre à particules et/ou sa concentration en particules peuvent varier pendant la durée de sa génération par le groupe moto-ventilateur entre une phase d'activation et une phase d'arrêt du groupe moto- ventilateur. L'étape de calcul identifie l'état de colmatage du filtre à particules en tenant compte d'éventuelles variations de débit du flux d'air et/ou sa concentration en particules pendant la durée de leur génération. La pertinence et la fiabilité de l'identification de l'état de colmatage du filtre à particules en sont renforcées. Selon une forme de réalisation, l'étape de calcul comprend au moins une opération de calcul du nombre de particules retenues à l'intérieur du filtre à particules traversé par le flux d'air, en prenant en compte au moins une valeur du deuxième paramètre et une corrélation entre des valeurs du premier paramètre. Les valeurs du premier paramètre comprennent au moins une durée d'activation du groupe moto-ventilateur et une puissance consommée par le groupe moto-ventilateur pour générer le flux d'air.
La durée d'activation du groupe moto-ventilateur est par exemple déterminée par une mesure d'une durée d'alimentation en énergie électrique du groupe moto-ventilateur. La puissance consommée par le groupe moto-ventilateur pour générer le flux d'air est par exemple déterminée par une tension et une intensité du courant électrique consommé par le groupe moto-ventilateur pendant la durée d'activation.
Additionnellement, les valeurs du premier paramètre sont au moins une position d'au moins un volet de régulation de la circulation du flux d'air à l'intérieur de l'installation de conditionnement d'air.
La mesure du débit du flux d'air traversant le filtre à particules est affinée par la prise en compte de la position d'au moins un volet de l'installation régulant la circulation du flux d'air à l'intérieur et/ou hors de l'installation de conditionnement d'air vers l'habitacle. La pertinence et la précision du premier paramètre en sont renforcées, ce qui accroît la fiabilité de l'identification du colmatage du filtre à particules. Autrement dit, la mesure du débit du flux d'air traversant le filtre à particules peut être affinée en prenant en compte la position d'au moins un volet qui est notamment placé en amont du filtre à particules suivant le sens de circulation du flux d'air à travers l'installation et/ou d'au moins un volet régulant l'admission du flux d'air hors de l'installation de conditionnement d'air vers l'habitacle. Le ou les volets dont la position est pris en compte dans les valeurs du premier paramètre sont par exemple au moins un volet régulant les quantités respectives de l'air extérieur et/ou de l'air recyclé dont est issu le flux d'air, et/ou par exemple encore un ou plusieurs volets régulant l'évacuation du flux d'air hors de l'installation de conditionnement d'air et son admission dans l'habitacle.
La position du volet est notamment identifiée par au moins un capteur de position dont il est équipé, ce qui permet d'accroître la fiabilité de l'identification du colmatage du filtre à particules en évitant d'induire un surcoût significatif de l'installation de conditionnement d'air. De tels capteurs de position sont par exemple intégrés dans une motorisation de manœuvre du volet, tel que notamment une motorisation électrique de manœuvre pas à pas du volet dont l'activation est commandée par un module de commande de l'installation de conditionnement d'air.
Selon une forme de réalisation, une valeur du deuxième paramètre est mesurée en amont du filtre à particules suivant le sens de circulation du flux d'air à son travers. Par exemple, au moins un capteur de particules peut être placé en amont proche du filtre à particules et/ou à l'intérieur d'un conduit de l'installation de conditionnement d'air acheminant le flux d'air vers le filtre à particules.
Selon une forme de réalisation, l'opération de calcul comprend plus spécifiquement une addition du nombre de particules retenues à l'intérieur du filtre à particules traversé par le flux d'air avec un nombre de particules retenues à l'intérieur du filtre à particules identifié par au moins une opération de calcul antérieure.
L'étape de calcul est ainsi effectuée pour chacun de plusieurs flux d'air successivement générés par le groupe moto-ventilateur. L'état de colmatage du filtre à particules est identifié à l'issue de l'étape de calcul par addition des nombres de particules retenues dans le filtre à particules qui sont successivement calculés pour chacun des flux d'air.
Il est ainsi tenu compte successivement des caractéristiques propres à chacun des flux d'air traversant successivement le filtre à particules pour identifier l'état de colmatage du filtre à particules. Il est notamment tenu compte du débit et/ou de la concentration en particules spécifiques de chacun des flux d'air traversant successivement le filtre à particules. La pertinence et la fiabilité de l'identification de l'état de colmatage du filtre à particules en sont améliorées. Selon une forme de réalisation, l'étape de calcul comprend, à l'issue de l'opération de calcul, une opération d'identification de l'état de colmatage du filtre à particules. L'état de colmatage du filtre à particules est notamment déduit par l'unité de calcul par comparaison entre une donnée de colmatage prenant en compte le nombre de particules retenues globalement sur ou à l'intérieur du filtre à particules et un seuil de colmatage prédéfini du filtre à particules identifiant un seuil d'utilisation du filtre à particules.
L'état de colmatage du filtre à particules peut prendre en compte le nombre de particules retenues globalement sur ou à l'intérieur du filtre à particules et/ou, isolément ou en combinaison, un taux de colmatage du filtre à particules déduit par l'unité de calcul à partir du nombre de particules retenues globalement sur ou à l'intérieur du filtre à particules. Autrement dit, la donnée de colmatage est relative au nombre de particules retenues globalement sur ou à l'intérieur du filtre à particules et/ou est relative au taux de colmatage du filtre à particules. Ainsi selon une forme de réalisation, l'état de colmatage du filtre à particules est identifié par comparaison entre le nombre de particules retenues globalement sur ou à l'intérieur du filtre à particules et un nombre de référence prédéfini identifiant le seuil de colmatage du filtre à particules. Ainsi encore isolément ou en combinaison avec les dispositions précédentes, l'état de colmatage du filtre à particules est identifié par comparaison entre un taux de colmatage du filtre à particules déduit du nombre de particules retenues globalement sur ou à l'intérieur du filtre à particules et un taux de référence prédéfini identifiant le seuil de colmatage du filtre à particules.
Le taux de colmatage du filtre à particules est identifié par la proportion du nombre de particules retenues globalement sur ou à l'intérieur du filtre à particules par rapport au nombre de référence, pour identifier l'état de colmatage du filtre à particules. Le taux de colmatage peut alors être comparé avec le taux de référence identifiant le seuil de colmatage du filtre à particules pour évaluer la nécessité de son remplacement.
Dans le cas où une saturation du filtre à particules est identifiée conformément au seuil de colmatage du filtre à particules, un signal d'alerte est alors par exemple généré pour indiquer par un vecteur de communication perceptible par l'homme qu'il est nécessaire de remplacer le filtre à particules.
En d'autres termes selon une forme de réalisation, le procédé comprend, à l'issue de l'étape de calcul, une opération de génération d'un signal d'alerte dans le cas où l'état de colmatage du filtre à particules est supérieur ou égal au seuil de colmatage du filtre à particules.
La génération du signal d'alerte révèle une usure du filtre à particules nécessitant son remplacement. Le signal d'alerte est par exemple transmis à un indicateur qui peut être placé sur le tableau de bord du véhicule et/ou intégré à un écran équipant le tableau de bord du véhicule. Le signal d'alerte peut par exemple encore être un signal à radiofréquences apte à être capté par au moins un récepteur à radiofréquences préalablement répertorié, tel qu'un téléphone cellulaire par exemple.
Plus spécifiquement, le procédé comprend au moins pour chacune de phases successives et distinctes de mise en circulation du flux d'air, un cycle d'opérations comprenant au moins les étapes suivantes :
- une première étape de détection d'une activation du groupe moto-ventilateur par un module de surveillance que comprend l'installation de conditionnement d'air. Le module de surveillance peut être intégré ou être formé par un module de commande du groupe moto- ventilateur. La première étape comprend aussi une acquisition par le module de surveillance des valeurs des paramètres d'identification de l'état de colmatage du filtre à particules, notamment les valeurs du premier paramètre et les valeurs du deuxième paramètre.
- une deuxième étape de calcul par une unité de calcul que comprend le module de surveillance, de l'état de colmatage du filtre à particules à partir des valeurs acquises au cours de la première étape. La première étape comprend notamment une acquisition par le module de surveillance au moins d'une première valeur relative à la tension du courant électrique consommé par le groupe moto-ventilateur au cours du cycle d'opérations et d'une deuxième valeur relative à la concentration de particules contenues dans le flux d'air.
De préférence, la première étape comprend en outre une acquisition par le module de surveillance d'au moins une troisième valeur relative à une position d'au moins un volet de régulation de la circulation du flux d'air à l'intérieur de l'installation de conditionnement d'air.
Selon une forme de réalisation, la deuxième étape met en œuvre une addition par l'unité de calcul du nombre de particules retenues à l'intérieur du filtre à particules à partir des valeurs acquises lors de la première étape, avec un nombre de particules qui est préalablement identifié lors de l'exécution d'au moins un cycle d'opérations antérieur et qui est stocké dans une première mémoire.
Les valeurs acquises par le module de surveillance au cours de la première étape sont notamment fournies par le groupe moto-ventilateur et/ou par un module de commande de l'installation de conditionnement d'air et/ou par un capteur de particules et/ou par un capteur de position du volet, cette acquisition de valeurs étant opérée pendant une période d'activation du groupe moto-ventilateur générant le flux d'air. Pour chacune des périodes d'activation du groupe moto-ventilateur, il est notamment pris en compte la puissance consommée par le groupe moto-ventilateur et la concentration en particules mesurée dans le flux d'air.
Plus particulièrement, la première valeur est notamment fournie par le groupe moto- ventilateur et/ou par un module de commande de son fonctionnement que comprend l'installation de conditionnement d'air et qui régule au moins l'utilisation du groupe moto- ventilateur. La deuxième valeur est notamment fournie par le capteur de particules qui est par exemple installé à l'intérieur d'un conduit de l'installation de conditionnement d'air logeant le filtre à particules. La troisième valeur est par exemple fournie par une motorisation de manœuvre du volet et/ou par le module de commande qui régule aussi la position d'ouverture d'au moins un volet de l'installation de conditionnement d'air.
Le capteur de particules est de préférence placé en amont du filtre à particules suivant le sens de circulation du flux d'air à son travers. Le capteur à particules est par exemple placé à l'intérieur d'un conduit de l'installation logeant le filtre à particules. Le capteur à particules peut être disposé en divers emplacements situés à l'intérieur ou hors de l'installation de conditionnement d'air, tel que par exemple sur une calandre ou un phare du véhicule pour évaluer la pollution en particules de l'air extérieur environnant le véhicule dont est issu un flux d'air extérieur généré par le groupe moto-ventilateur et circulant à l'intérieur de l'installation de conditionnement d'air.
Le cycle d'opérations comprend subsidiairement une troisième étape comprenant une opération d'identification par l'unité de calcul du taux de colmatage par comparaison entre le nombre de particules retenues à l'intérieur du filtre à particules et le nombre de référence. Puis, la troisième étape comprend une opération de comparaison par l'unité de calcul entre le taux de colmatage et le taux de référence, le nombre de référence et le taux de référence étant mémorisés dans une deuxième mémoire du module de surveillance. Selon un exemple, le procédé comprend, à l'issue du cycle d'opérations, une quatrième étape comprenant une opération de génération d'un signal d'alerte dans le cas où l'état de colmatage du filtre à particules est supérieur ou égal à un seuil de colmatage identifiant un seuil d'utilisation du filtre à particules. Le signal d'alerte est notamment généré par une unité d'alerte que comprend le module de surveillance.
Selon une forme de réalisation, la quatrième étape comprend une opération d'affichage d'un indicateur et/ou une opération de transmission à distance du signal d'alerte. L'indicateur est notamment généré par un organe d'affichage que comprend l'unité d'alerte et qui est activé suite à la génération du signal d'alerte. La transmission à distance du signal d'alerte est notamment effectuée par un émetteur de signaux à radiofréquences que comprend l'unité d'alerte. L'indicateur ou en d'autres termes l'organe d'affichage et/ou l'émetteur sont notamment activités par l'unité de calcul dans le cas où l'état de colmatage du filtre à particules est supérieur ou égal au seuil de colmatage.
L'invention a aussi pour objet un dispositif de surveillance d'un état de colmatage d'un filtre à particules équipant une installation de conditionnement d'air d'un véhicule. Le dispositif est organisé pour la mise en œuvre d'un procédé conforme à l'invention.
Le dispositif comprend notamment au moins le groupe moto-ventilateur et un module de surveillance comprenant au moins une unité de calcul de l'état de colmatage du filtre à particules. L'unité de calcul identifie l'état de colmatage du filtre à particules à partir de valeurs fournies au moins par le groupe moto-ventilateur et par un capteur de particules apte à mesurer une concentration en particules contenues dans le flux d'air.
De préférence, le module de surveillance comprend aussi au moins un capteur de position configuré pour détecter la position d'au moins un volet de l'installation de conditionnement d'air. Ledit au moins un volet est notamment un volet prévu d'être disposé sur le trajet parcouru par le flux d'air en amont du filtre à particules.
De préférence, le capteur de particules est un capteur optique apte à mesurer en valeur absolue la concentration en particules contenues dans le flux d'air. Un tel capteur optique est notamment apte à identifier une concentration de particules dans un flux d'air, y compris des particules fines pouvant être d'une dimension inférieure ou égale à 2,5μιη.
Plus spécifiquement, le module de surveillance comprend l'unité de calcul, une unité de stockage de données comprenant la première mémoire et la deuxième mémoire, et l'unité d'alerte.
De préférence, l'unité d'alerte comprend un générateur du signal d'alerte, l'indicateur et/ou un émetteur de signaux à radiofréquences vers un récepteur de signaux à radiofréquences apte à coopérer avec l'émetteur. Le récepteur de signaux à radiofréquences est par exemple un téléphone cellulaire affecté au propriétaire du véhicule et/ou un récepteur de signaux à radiofréquences à disposition d'un agent de maintenance du véhicule.
L'invention a aussi pour objet une installation de conditionnement d'air pour un véhicule, notamment automobile, équipée un dispositif conforme à l'invention.
D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description détaillée donnée ci-après à titre indicatif et pour exemple en relation avec les dessins des planches annexées, dans lesquelles :
- la figure 1 est une illustration schématique d'une installation de conditionnement d'air d'un véhicule équipé d'un dispositif de surveillance conforme à l'invention, pour surveiller l'état de colmatage d'un filtre à particules.
- la figure 2 est un organigramme illustrant un procédé conforme à l'invention, mis en œuvre par le dispositif de surveillance représenté sur la figure 1.
Les figures et leur description exposent l'invention de manière détaillée et selon des modalités particulières de sa mise en œuvre. Elles peuvent bien entendu servir à mieux définir l'invention.
Sur la figure 1, une installation de conditionnement d'air 1 est organisée pour équiper un véhicule, notamment un véhicule automobile. L'installation de conditionnement d'air 1 comprend un boîtier 2 muni d'au moins une bouche d'entrée 3 pour l'admission d'un flux d'air extérieur Fl dont l'air provient de l'environnement extérieur à l'habitacle 5 du véhicule. Le boîtier 2 est aussi muni d'au moins une bouche de sortie 4 pour l'évacuation hors du boîtier 2 d'un flux d'air F4 à distribuer vers l'habitacle 5 du véhicule pour améliorer son confort. Le boîtier 2 loge un groupe moto-ventilateur 6 pour générer le flux d'air F4 à distribuer vers l'habitacle 5 à partir du flux d'air extérieur Fl et/ou d'un flux d'air recyclé F2, c'est-à-dire dont l'air provient de l'habitacle 5.
Une activation du groupe moto-ventilateur 6 par un module de commande 7 génère le flux d'air extérieur Fl pour l'admission d'air extérieur à l'intérieur de l'installation de conditionnement d'air 1 et/ou le flux d'air recyclé F2 circulant alors à travers l'installation de conditionnement d'air 1. Le flux d'air extérieur Fl circule à travers un premier conduit 8a et le flux d'air recyclé F2 circule à travers un deuxième conduit 8b. Un volet 9 permet de réguler les quantités respectives d'air extérieur et d'air recyclé dont est issu le flux d'air F4 à distribuer vers l'habitacle 5.
Sur l'exemple illustré, le premier conduit 8a et le deuxième conduit 8b convergent vers une chambre de mélange 10 qui, par exemple, loge le groupe moto- ventilateur 6. Le volet 9 est placé au point de convergence entre le premier conduit 8a et le deuxième conduit 8b. Une manœuvre du volet 9 permet de réguler l'admission dans la chambre de mélange 10 du flux d'air extérieur Fl et du flux d'air recyclé F2, isolément ou en combinaison en quantités d'air respectives.
La chambre de mélange 10 débouche sur un troisième conduit 8c d'évacuation d'un flux d'air F3 hors de la chambre de mélange 10 vers un appareillage 11 de traitement thermique du flux d'air F3 dont est issu le flux d'air F4 à distribuer. L'appareillage 11 de traitement thermique comprend notamment un évaporateur l ia et/ou un échangeur de chaleur 11b. L' échangeur de chaleur 11b comprend un radiateur 12a à circulation de fluide et/ou un radiateur électrique 12b de cellules à coefficient de température positif. Un volet 12c permet de réguler la quantité d'air circulant à travers l'échangeur de chaleur 11b pour son échauffement ou son contournement.
Un ou plusieurs filtres à particules 13 sont disposés à l'intérieur de l'un au moins des conduits 8a, 8b, 8c à travers lequel circule l'air dont est issu le flux d'air F4 à distribuer. Sur l'exemple illustré, un premier filtre à particules 13 est placé dans le troisième conduit 8c pour filtrer le flux d'air F3 évacué hors de la chambre de mélange préalablement à sa distribution vers l'appareillage 11 de traitement thermique. D'autres filtres à particules 13a, 13b peuvent aussi être placés à l'intérieur du premier conduit 8a pour filtrer le flux d'air extérieur Fl et/ou à l'intérieur du deuxième conduit 8b pour filtrer le flux d'air recyclé F2 préalablement à leur admission à l'intérieur de la chambre de mélange 10.
L'exemple décrit de l'architecture de l'installation de conditionnement d'air 1 est donné à titre illustratif et n'est pas restrictif quant à la portée de l'invention. Π se pose le problème d'une surveillance du colmatage de l'un au moins des filtres à particules 13 équipant l'installation de conditionnement d'air 1, tel que par exemple la surveillance du filtre à particules 13 placé dans le troisième conduit 8c qui va être décrite.
A cet effet sur la figure 1 et la figure 2, l'installation de conditionnement d'air 1 est équipée d'un dispositif de surveillance 14 organisé pour surveiller l'état de colmatage 22 du filtre à particules 13 et le cas échéant avertir de sa saturation en particules pour son remplacement. L'état de colmatage 22 du filtre à particules 13 est notamment identifié en prenant temporellement en compte des concentrations de particules contenues dans le flux d'air F3 traversant le filtre à particules 13 avec des débits de ce flux d'air F3.
Le dispositif de surveillance 1 comprend un module de surveillance 15 pourvu d'une unité de calcul 16 identifiant l'état de colmatage 22 du filtre à particules 13 par calcul du nombre de particules retenues à l'intérieur du filtre à particules 13 pour chacune des phases d'activation du groupe moto-ventilateur 6. Le nombre de particules N3 retenues globalement sur ou à l'intérieur du filtre à particules 13 est calculé par addition 23 du nombre de particules NI calculé lors d'une phase d'activation du groupe moto-ventilateur 6 avec le nombre de particules N2 retenues à l'intérieur du filtre à particules 13 calculé lors d'une opération de calcul 21, 23 antérieure.
Le calcul du nombre de particules retenues à l'intérieur du filtre à particules 13 prend en compte un premier paramètre 17a relatif au débit des flux d'air F3 successivement générés par le groupe moto-ventilateur 6, Le calcul du nombre de particules retenues à l'intérieur du filtre à particules 13 prend aussi en compte un deuxième paramètre 17b relatif à la concentration de particules contenues dans ces flux d'air F3. Dans une première étape El, des valeurs Via, Vlb, Vie du premier paramètre 17a et au moins une valeur V2 du deuxième paramètre 17b sont collectées 17 par l'unité de calcul 16. Puis dans une deuxième étape E2, l'unité de calcul 16 détermine par calcul le nombre de particules retenues à l'intérieur du filtre à particules 13 pour identifier son état de colmatage 22.
Les valeurs du premier paramètre sont au moins une durée Via d'activation du groupe moto-ventilateur 6, une tension et/ou une intensité Vlb du courant électrique consommé par le groupe moto-ventilateur 6 pendant sa durée Via d'activation et/ou une position Vie du volet 9 régulant les quantités respectives d'air extérieur et d'air recyclé dont est issu le flux d'air F3. Les valeurs Via, Vlb, Vie du premier paramètre 17a peuvent être par exemple fournies par le groupe moto-ventilateur 6, par le module de commande 7 contrôlant le fonctionnement du groupe moto-ventilateur 6 et/ou la position du volet 9, et/ou par un capteur de position 18 qui identifie la position Vie du volet 9 et qui est intégré à une motorisation 19 de manœuvre du volet 9. La valeur V2 du deuxième paramètre 17b est notamment fournie par un capteur de particules 20 placé sur le trajet du flux d'air F3 en amont du filtre à particules 13 suivant son sens S I de circulation à travers l'installation de conditionnement d'air 1, tel que sur l'exemple illustré à l'intérieur de la chambre de mélange 10. La deuxième étape E2 met en œuvre une opération de calcul 21, 23 comprenant un calcul 21 du nombre de particules NI retenues à l'intérieur du filtre à particules 13, à partir des valeurs Via, Vlb, Vie, V2 du premier paramètre 17a et du deuxième paramètre 17b acquises 17 par l'unité de calcul 16 lors de la première étape El. Puis, l'unité de calcul 16 exécute un calcul 23 déterminant un état de colmatage 22 du filtre à particules 13, par addition du nombre de particules NI précédemment calculées avec le nombre de particules N2 déjà retenues à l'intérieur du filtre à particules 13. Le nombre de particules N2 déjà retenues à l'intérieur du filtre à particules 13 a été calculé lors d'une étape de calcul E2 précédente et a été stocké à l'issue de cette étape de calcul E2 précédente dans une première mémoire 24a d'une unité de stockage de données 24 que comprend le module de surveillance 15.
Une telle addition permet de déduire le nombre de particules N3 retenues globalement sur ou à l'intérieur du filtre à particules 13 et donc son état de colmatage 22. Une éventuelle saturation du filtre à particules 13 est alors identifiée par comparaison 25 entre le nombre de particules N3 retenues globalement sur ou à l'intérieur du filtre à particules 13, et un nombre de référence NR prédéfini. Le nombre de référence NR est stocké dans une deuxième mémoire 24b de l'unité de stockage de données 24 et identifie notamment un seuil de colmatage du filtre à particules 13.
Subsidiairement selon l'exemple de réalisation illustré, l'état de colmatage 22 peut aussi être identifié à partir d'un taux de colmatage Tl du filtre à particules 13. Le taux de colmatage Tl est déduit par l'unité de calcul 16 à partir du nombre de particules N3 retenues globalement sur ou à l'intérieur du filtre à particules 13. L'unité de calcul 16 identifie alors dans une troisième étape E3 le taux de colmatage Tl du filtre à particules 13 par calcul de la proportion du nombre N3 de particules retenues globalement sur ou à l'intérieur du filtre à particules 13 par rapport au nombre de référence NR. Puis, une éventuelle saturation du filtre à particules 13 est alors identifiée par comparaison 26 entre le taux de colmatage Tl et un taux de référence TR qui identifie un seuil de colmatage du filtre à particules 13 et qui est stocké dans la deuxième mémoire 24b.
Dans le cas où le nombre de particules N3 retenues globalement sur ou à l'intérieur du filtre à particules 13 est inférieur au nombre de référence NR et/ou dans le cas où le taux de colmatage Tl est inférieur au taux de référence TR, un nouveau cycle d'opérations de calcul du nombre de particules N3 retenues globalement sur ou à l'intérieur du filtre à particules 13 est exécuté, sous réserve du maintien de l'activation du groupe moto- ventilateur 6. Pour une même phase d'activation du groupe moto-ventilateur 6, le cycle d'opérations est ainsi répété, de préférence à une fréquence prédéfinie. En d'autres termes, pour une même phase d'activation du groupe moto-ventilateur 6, l'état de colmatage 22 du filtre à particules 13 est itérativement identifié.
Dans le cas où le nombre de particules N3 retenues globalement sur ou à l'intérieur du filtre à particules 13 est supérieur au nombre de référence NR et/ou dans le cas où le taux de colmatage Tl est supérieur ou égal au taux de référence TR, une unité d'alerte 27 signale dans une quatrième étape E4 que le filtre à particules 13 doit être remplacé en raison de sa saturation. Un générateur 27a émet un signal d'alerte 28 qui est transmis à un indicateur 27b et/ou à un émetteur 27c de signaux à radiofréquences 29 apte à transmettre 29b le signal d'alerte 28 vers au moins un récepteur 30. Le récepteur 30 est potentiellement l'indicateur 27b et/ou un téléphone cellulaire et/ou un terminal disponible pour un agent d'entretien de l'installation de conditionnement d'air. La description qui précède explique clairement comment l'invention permet d'atteindre les objectifs qu'elle s'est fixée et notamment de proposer un procédé et un dispositif de surveillance qui permettent de contrôler de manière pertinente et fiable, notamment à coûts modérés, un état de colmatage effectif et réel d'un filtre à particules équipant une installation de conditionnement pour un véhicule.
Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme du métier au procédé et au dispositif de surveillance selon l'invention, notamment en ce qui concerne les modalités de calcul de l'état de colmatage du filtre à particules à partir du premier paramètre et du deuxième paramètre. Le procédé et le dispositif de surveillance qui viennent d'être décrits à titre d'exemples non limitatif et leur usage seront constitués dès lors que leurs caractéristiques principales seront identifiées.
En tout état de cause, l'invention ne saurait se limiter aux modes de réalisation spécifiquement décrits dans ce document, et s'étend en particulier à tous moyens équivalents et à toute combinaison techniquement opérante de ces moyens.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de surveillance du colmatage d'au moins un filtre à particules (13) équipant une installation de conditionnement d'air (1) d'un véhicule, le procédé comprenant au moins une étape de calcul (E2) identifiant un état de colmatage (22) du filtre à particules (13) à partir d'au moins deux paramètres (17a, 17b), un premier paramètre (17a) étant relatif au débit d'au moins un flux d'air (F3) généré par un groupe moto-ventilateur (6) de l'installation de conditionnement d'air (1) et traversant le filtre à particules (13), et un deuxième paramètre (17b) étant relatif à la concentration de particules contenues dans le flux d'air (F3).
2. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel l'étape de calcul (E2) identifie l'état de colmatage (22) du filtre à particules (13) en prenant temporellement en compte des concentrations de particules contenues dans le flux d'air (F3) avec des débits de ce flux d'air (F3) qui traverse le filtre à particules (13).
3. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l'étape de calcul (E2) comprend une opération de calcul (21, 23) du nombre de particules (N3) retenues globalement sur ou à l'intérieur du filtre à particules (13) traversé par le flux d'air (F3) prenant en compte au moins une valeur (V2) du deuxième paramètre (17b) et une corrélation entre des valeurs du premier paramètre (17a) comprenant au moins une durée (Via) d'activation du groupe moto-ventilateur (6) et une puissance consommée (Vlb) par le groupe moto-ventilateur (6) pour générer le flux d'air.
4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel les valeurs du premier paramètre (17a) sont au moins une position (Vie) d'au moins un volet (9) de régulation de la circulation du flux d'air (F3) à l'intérieur de l'installation de conditionnement d'air (1).
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 4, dans lequel la valeur
(V2) du deuxième paramètre (17b) est mesurée en amont du filtre à particules (13), suivant le sens (SI) de circulation du flux d'air (F3) à son travers.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, dans lequel l'opération de calcul (21, 23) comprend une addition (23) du nombre de particules (NI) retenues à l'intérieur du filtre à particules (13) traversé par le flux d'air (F3) avec un nombre de particules (N2) retenues à l'intérieur du filtre à particules (13) identifié par au moins une opération de calcul (21, 23) antérieure.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, dans lequel l'étape de calcul (E2) comprend, à l'issue de l'opération de calcul (21, 23), une opération d'identification de l'état de colmatage (22) du filtre à particules (13) par comparaison entre une donnée de colmatage (N3, Tl), prenant en compte le nombre de particules (N3) retenues globalement sur ou à l'intérieur du filtre à particules (13), et un seuil de colmatage (NR, TR) prédéfini du filtre à particules (13) identifiant un seuil d'utilisation du filtre à particules (13).
8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel l'état de colmatage (22) du filtre à particules (13) est identifié par comparaison (25) entre le nombre de particules (N3) retenues globalement sur ou à l'intérieur du filtre à particules (13) et un nombre de référence (NR) prédéfini identifiant le seuil de colmatage du filtre à particules (13).
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 et 8, dans lequel l'état de colmatage (22) du filtre à particules (13) est identifié par comparaison (26) entre un taux de colmatage (Tl) du filtre à particules (13) déduit du nombre de particules (N3) retenues globalement sur ou à l'intérieur du filtre à particules (13) et un taux de référence (TR) prédéfini identifiant le seuil de colmatage du filtre à particules (13).
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, dans lequel le procédé comprend, à l'issue de l'étape de calcul (E2), une opération de génération d'un signal d'alerte (28) dans le cas où l'état de colmatage (22) du filtre à particules (13) est supérieur ou égal au seuil de colmatage (NR, TR) du filtre à particules (13).
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant au moins pour chacune de phases successives et distinctes de mise en circulation du flux d'air (F3), un cycle d'opérations comprenant au moins les étapes suivantes :
-) une première étape (El) de détection d'une activation du groupe moto- ventilateur (6) par un module de surveillance (15) que comprend l'installation de conditionnement d'air (1), et d'acquisition par le module de surveillance (15) des valeurs (Via, Vlb, Vie, V2) des paramètres (17a, 17b) d'identification de l'état de colmatage (22) du filtre à particules (13), -) une deuxième étape (E2) de calcul (21, 23) par une unité de calcul (16) que comprend le module de surveillance (15), de l'état de colmatage (22) du filtre à particules (23) à partir des valeurs (Via, Vlb, Vie, V2) acquises au cours de la première étape (El).
12. Procédé selon la revendication 11, dans lequel la première étape (El) comprend une acquisition (17) par le module de surveillance (15) au moins d'une première valeur
(Via, Vlb) relative à la tension du courant électrique consommé par le groupe moto- ventilateur (6) au cours du cycle d'opérations et d'une deuxième valeur (V2) relative à la concentration de particules contenues dans le flux d'air (F3).
13. Procédé selon la revendication 12, dans lequel la première étape (El) comprend une acquisition par le module de surveillance (15) d'au moins d'une troisième valeur (Vie) relative à une position d'au moins un volet (9) de régulation de la circulation du flux d'air (F3) à l'intérieur de l'installation de conditionnement d'air (1).
14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, dans lequel la deuxième étape (E2) met en œuvre une addition (23) par l'unité de calcul (16) du nombre de particules (NI) retenues à l'intérieur du filtre à particules (13) à partir des valeurs acquises (Via, Vlb, Vie) lors de la première étape (El), avec un nombre de particules (N2) qui est préalablement identifié lors de l'exécution d'au moins un cycle d'opérations antérieur et qui est stocké dans une première mémoire (24a).
15. Procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à 14, dans lequel les valeurs (Via, Vlb, Vie, V2) acquises par le module de surveillance (16) au cours de la première étape (El) sont fournies par le groupe moto-ventilateur (6) et/ou par un module de commande (7) de l'installation de conditionnement d'air (1) et/ou par un capteur de particules (20) et/ou par un capteur de position (18) du volet (9), cette acquisition de valeurs étant opérée pendant une période d'activation du groupe moto -ventilateur (6) générant le flux d'air (F3).
16. Procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à 15, dans lequel le cycle d'opérations comprend une troisième étape (E3) comprenant une opération d'identification par l'unité de calcul (16) du taux de colmatage (Tl) par comparaison (25) entre le nombre de particules (N3) retenues à l'intérieur du filtre à particules (13) et le nombre de référence (NR), puis une opération de comparaison (26) par l'unité de calcul (16) entre le taux de colmatage (Tl) et le taux de référence (TR), le nombre de référence (NR) et le taux de référence (TR) étant mémorisés dans une deuxième mémoire (24b) du module de surveillance (16).
17. Procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à 16, dans lequel le procédé comprend, à l'issue du cycle d'opérations, une quatrième étape (E4) comprenant une opération de génération d'un signal d'alerte (28) dans le cas où l'état de colmatage (22) du filtre à particules (13) est supérieur ou égal à un seuil de colmatage (NR, TR) identifiant un seuil d'utilisation du filtre à particules (13).
18. Procédé selon la revendication 17, dans lequel la quatrième étape (E4) comprend une opération d'affichage d'un indicateur (27b) et/ou une opération de transmission à distance (29) du signal d'alerte (28).
19. Dispositif de surveillance (14) d'un état de colmatage (22) d'un filtre à particules (13) équipant une installation de conditionnement d'air (1) d'un véhicule, apte à la mise en œuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes.
20. Dispositif de surveillance (14) selon la revendication 19, comprenant au moins le groupe moto-ventilateur (6), un module de surveillance (15) comprenant au moins une unité de calcul (16) de l'état de colmatage (22) du filtre à particules (13) à partir de valeurs (Via, Vlb) fournies au moins par le groupe moto-ventilateur (6) et par un capteur de particules (20) apte à mesurer une concentration en particules contenues dans le flux d'air (F3).
21. Dispositif de surveillance (14) selon la revendication 20, dans lequel le module de surveillance (15) comprend au moins un capteur de position (18) configuré pour détecter la position d'au moins un volet (9) de l'installation de conditionnement d'air (1).
22. Dispositif de surveillance (14) selon l'une quelconque des revendications 20 et 21, dans lequel le capteur de particules (20) est un capteur optique.
23. Dispositif de surveillance (14) selon la revendication 22, dans lequel le capteur de particules (20) est placé en amont du filtre à particules (13), suivant le sens (SI) de circulation du flux d'air (F3) à son travers.
24. Dispositif de surveillance (14) selon l'une quelconque des revendications 20 à 23, dans lequel le module de surveillance (15) comprend l'unité de calcul (16), une unité de stockage de données (24) comprenant la première mémoire (24a) et la deuxième mémoire (24b), et l'unité d'alerte (27).
25. Dispositif de surveillance (14) selon la revendication 24, dans lequel l'unité d'alerte (27) comprend un générateur (27a) du signal d'alerte (28), un indicateur (27b) et/ou un émetteur (27c) de signaux à radiofréquences (29) vers un récepteur (30) de signaux à radiofréquences apte à coopérer avec l'émetteur (27c).
26. Installation de conditionnement d'air (1) pour un véhicule automobile, équipée d'un dispositif de surveillance (14) selon l'une quelconque des revendications 20 à 25.
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