Domaine technique

[1] La présente invention se rapporte au domaine des systèmes de conditionnement thermique. De tels systèmes de conditionnement thermique peuvent notamment équiper un véhicule automobile. Ces systèmes permettent de réaliser une régulation thermique de différents organes du véhicule, tel que l’habitacle ou une batterie de stockage d’énergie électrique, dans le cas d’un véhicule à propulsion électrique. Les échanges de chaleur sont gérés principalement par la compression et la détente d’un fluide réfrigérant au sein de plusieurs échangeurs de chaleur.

Technique antérieure

[2] Les systèmes de conditionnement thermiques font couramment appel à une boucle de fluide réfrigérant et une boucle de fluide caloporteur échangeant de la chaleur avec le fluide réfrigérant. De tels systèmes sont ainsi appelés indirects. Le brevet EP2933586 B1 est un exemple d’un tel système. La boucle de fluide réfrigérant permet notamment de chauffer l’habitacle du véhicule en dissipant dans un flux d’air envoyé vers l’habitacle la chaleur provenant de la condensation du fluide réfrigérant à haute pression. Dans ce cycle thermodynamique, la vaporisation du fluide réfrigérant à basse pression est obtenue en absorbant de la chaleur d’un flux d’air externe au véhicule. Cette vaporisation du fluide réfrigérant à basse pression a lieu dans un échangeur de chaleur situé généralement en face avant du véhicule. Lorsque la température ambiante est négative, par exemple inférieure à - 10°C, il devient difficile de réaliser la vaporisation d’un débit suffisant de fluide réfrigérant pour assurer une puissance de chauffage suffisante pour assurer le confort thermique. Il est ainsi courant d’employer un chauffage électrique additionnel qui est activé lorsque la puissance extraite du flux d’air extérieur devient insuffisante. Le chauffage électrique additionnel fournit alors la puissance thermique manquante. Lorsque la température devient suffisante, le chauffage additionnel est désactivé.

[3] L’utilisation d’un tel chauffage additionnel présente l’inconvénient d’augmenter le cout du système de conditionnement thermique, ainsi que son encombrement et son poids. Il existe ainsi un besoin de fournir une méthode de chauffage permettant de chauffer l’habitacle du véhicule sans faire appel à un dispositif de chauffage additionnel.

Résumé

[4] A cette fin, la présente invention propose un procédé de contrôle d’un système de conditionnement thermique pour véhicule automobile, le système de conditionnement thermique comprenant:

- Un circuit de liquide caloporteur configuré pour faire circuler un liquide caloporteur,

- Un circuit de fluide réfrigérant comportant successivement : un dispositif de compression, un échangeur bifluide, un premier dispositif de détente disposé en amont d’un premier échangeur de chaleur, l’échangeur bifluide et le premier échangeur de chaleur étant agencés conjointement sur le circuit de fluide réfrigérant et sur le circuit de liquide caloporteur de façon à permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et le liquide caloporteur, le circuit de liquide caloporteur comportant un deuxième échangeur de chaleur configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air intérieur à un habitacle du véhicule, le procédé de contrôle comportant les étapes : i - déterminer une température ambiante extérieure au véhicule, ii - si la température ambiante est inférieure à un premier seuil de température prédéterminé :

1111 - faire circuler du fluide réfrigérant successivement dans le dispositif de compression, dans l’échangeur bifluide, puis dans le premier échangeur de chaleur,

1112 - conjointement à l’étape iii1 de circulation du fluide réfrigérant, faire circuler du liquide caloporteur dans l’échangeur bifluide, dans le premier échangeur de chaleur, dans le deuxième échangeur de chaleur.

[5] Le dispositif de compression fait passer le fluide réfrigérant à haute pression. Le fluide réfrigérant gazeux à haute pression se condense dans l’échangeur bifluide. La chaleur de condensation du fluide réfrigérant est transmise au liquide caloporteur circulant dans l’échangeur bifluide. Le fluide réfrigérant est ensuite détendu dans le premier dispositif de détente, et passe à basse pression. Le fluide réfrigérant à basse pression s’évapore dans le premier échangeur de chaleur, et absorbe de la chaleur du liquide caloporteur. Comme le dispositif de compression fournit du travail au fluide réfrigérant, la quantité de chaleur fournie au liquide caloporteur au niveau de l’échangeur bifluide est supérieure à la quantité de chaleur absorbée au niveau du premier échangeur de chaleur. Le liquide caloporteur est ainsi chauffé. Ce mode de fonctionnement permet ainsi de chauffer le liquide caloporteur en vue de chauffer l’habitacle du véhicule, sans faire appel à un chauffage additionnel par exemple électrique, et sans risquer de givrer un évaporateur situé en face avant lorsque la température ambiante est proche de 0°C. Un chauffage de l’habitacle peut ainsi être réalisé même à basse température, sans faire appel à un chauffage additionnel. Le cout et l’encombrement du système de conditionnement thermique peut ainsi être diminué.

[6] Les caractéristiques listées dans les paragraphes suivant peuvent être mises en oeuvre indépendamment les unes des autres ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :

[7] Le premier échangeur de chaleur est configuré pour être couplé thermiquement avec un élément d’une chaine de traction électrique du véhicule.

[8] Le circuit de liquide caloporteur est configuré de sorte que selon au moins un mode de fonctionnement du système de conditionnement thermique, l’échangeur bifluide, le deuxième échangeur de chaleur et le premier échangeur de chaleur sont connectés en série.

[9] L’élément de la chaine de traction électrique du véhicule est configuré pour échanger de la chaleur avec le liquide caloporteur.

[10] Le premier échangeur de chaleur est configuré pour échanger de la chaleur avec le liquide caloporteur.

[11] Selon au moins un mode de fonctionnement, une portion de circuit de liquide caloporteur comprenant le premier échangeur de chaleur communique avec une portion de circuit de liquide caloporteur comprenant l’élément de la chaine de traction. [12] Un couplage thermique est ainsi réalisé entre le premier échangeur de chaleur et l’élément de la chaine de traction.

[13] Le circuit de liquide caloporteur est configuré de sorte que selon au moins un mode de fonctionnement du système de conditionnement thermique, l’échangeur bifluide, le deuxième échangeur de chaleur, le premier échangeur de chaleur et l’élément de la chaine de traction sont connectés en série.

[14] Selon un exemple de mise en oeuvre, l’élément de la chaine de traction électrique du véhicule comprend un moteur électrique de traction du véhicule.

[15] En variante ou de manière complémentaire, l’élément de la chaine de traction électrique du véhicule comprend un module électronique de pilotage d’un moteur électrique de traction du véhicule.

[16] En variante ou de manière complémentaire, l’élément de la chaine de traction électrique du véhicule comprend une batterie de stockage d’énergie électrique.

[17] Selon un mode de réalisation du procédé de contrôle, pendant l’étape iii1 de circulation de fluide réfrigérant un débit massique de fluide réfrigérant dans l’échangeur bifluide est égal à un débit massique de fluide réfrigérant dans le premier échangeur de chaleur.

[18] Selon un exemple de mise en oeuvre, le procédé de contrôle comporte l’étape : iv- Déterminer une température du liquide caloporteur en entrée du deuxième échangeur de chaleur.

[19] Le procédé de contrôle comporte l’étape : v1 - Si la température du liquide caloporteur en entrée du deuxième échangeur de chaleur est inférieure ou égale à un deuxième seuil de température prédéterminé, maintenir un débit de flux d’air intérieur au-dessous d’un premier seuil de débit prédéterminé.

[20] Le premier seuil de débit prédéterminé est par exemple inférieur à 50 kg/h.

[21] En variante ou en complément, le procédé de contrôle peut comporter l’étape : - Si la température du liquide caloporteur en sortie de l’échangeur bifluide est inférieure à une température minimale prédéterminée, interdire une circulation de liquide caloporteur dans le deuxième échangeur de chaleur. [22] Le procédé de contrôle comporte l’étape : vi- Si la température du liquide caloporteur en entrée du deuxième échangeur de chaleur est inférieure ou égale au deuxième seuil de température prédéterminé, augmenter un régime de rotation du dispositif de compression jusqu’à une valeur maximale prédéterminée.

[23] L’augmentation du régime de rotation du dispositif de compression permet d’augmenter le débit de fluide réfrigérant dans le circuit et ainsi la puissance thermique fournie.

[24] La valeur maximale prédéterminée du régime de rotation du dispositif de compression dépend d’une vitesse d’avancement du véhicule.

[25] Lorsque le véhicule est arrêté, le bruit émis par le dispositif de compression est plus facilement audible par les occupants du véhicule que lorsque le véhicule roule. En effet, le bruit ambiant est plus élevé lorsque le véhicule roule.

[26] La valeur maximale prédéterminée dépend d’une pression du fluide réfrigérant en entrée du dispositif de compression.

[27] Le procédé de contrôle peut comporter l’étape :

- Si la température du liquide caloporteur en entrée du deuxième échangeur de chaleur est inférieure ou égale au deuxième seuil de température prédéterminé, diminuer une section efficace de passage du premier dispositif de détente de façon à augmenter un taux de compression du fluide réfrigérant entre une entrée et une sortie du dispositif de compression.

[28] En diminuant la section de passage du premier dispositif de détente, le rapport des pressions du cycle thermodynamique augmente. Autrement dit, le rapport entre la pression de sortie et la pression d’entrée du dispositif de compression augmente. La puissance thermique fournie augmente.

[29] Le procédé de contrôle comporte l’étape : v2- Si la température du liquide caloporteur en entrée du deuxième échangeur de chaleur est supérieure au deuxième seuil de température prédéterminé, générer un débit de flux d’air intérieur supérieur à un deuxième seuil de débit prédéterminé.

[30] Le deuxième seuil prédéterminé est par exemple 100 kg/h. [31] Lorsque la température du liquide caloporteur est suffisamment élevée, l’air au contact du deuxième échangeur de chaleur peut être chauffé efficacement. Il est alors possible de souffler de l’air sur le deuxième échangeur de façon à alimenter l’habitacle du véhicule en air chauffé.

[32] L’étape de génération d’un débit de flux d’air intérieur comprend une sous- étape d’activation d’un groupe moto-ventilateur configuré pour faire circuler un flux d’air.

[33] Le procédé de contrôle comporte l’étape : vii- Si la température du liquide caloporteur en entrée du deuxième échangeur de chaleur est supérieure au deuxième seuil de température prédéterminé, contrôler un régime de rotation du dispositif de compression de façon à réguler une température du liquide caloporteur en entrée du deuxième échangeur de chaleur à une valeur de consigne.

[34] Le contrôle du régime de rotation du dispositif de compression peut par exemple être réalisé par un régulateur de type proportionnel, intégral, dérivé utilisant l’écart entre la température réelle du liquide caloporteur en entrée du deuxième échangeur de chaleur et sa valeur de consigne.

[35] Le procédé de contrôle comporte les étapes : viii- Recevoir une valeur de consigne de la température du liquide caloporteur en entrée du deuxième échangeur de chaleur, viii-1 - Déterminer une température du liquide caloporteur en entrée du deuxième échangeur de chaleur, viii-2 - Déterminer une différence entre la température déterminée du liquide caloporteur en entrée du deuxième échangeur de chaleur et la valeur de consigne de la température du liquide caloporteur en entrée du deuxième échangeur de chaleur, viii-3 - Si la différence déterminée est inférieure à 0, augmenter un régime de rotation du dispositif de compression.

[36] Le procédé de contrôle comporte l’étape : viii-4 - Si la différence déterminée est supérieure à 0 et inférieure à une valeur maximale prédéterminée, réduire un régime de rotation du dispositif de compression. [37] Le procédé de contrôle comporte l’étape :

- Si la différence déterminée est supérieure à 0 et supérieure à la valeur maximale prédéterminée, désactiver le dispositif de compression.

[38] Le procédé de contrôle comporte l’étape :

- Si le dispositif de compression est désactivé et si la différence déterminée est supérieure à 0 et inférieure à une valeur minimale prédéterminée, réactiver le dispositif de compression.

[39] Selon un exemple de mise en oeuvre du procédé de contrôle, une température du fluide réfrigérant en entrée du premier échangeur de chaleur est inférieure à - 15°C pendant l’étape i de circulation de fluide réfrigérant dans le premier échangeur de chaleur.

[40] Selon un exemple de mise en oeuvre du procédé de contrôle, le débit de liquide caloporteur dans le deuxième échangeur de chaleur est égal au débit de liquide caloporteur dans l’échangeur bifluide pendant l’étape iii de circulation du liquide caloporteur chauffé dans le deuxième échangeur de chaleur.

[41] Selon une variante de réalisation du procédé de contrôle, dans lequel le système de conditionnement thermique comprend en outre : un deuxième dispositif de détente, un troisième échangeur de chaleur configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air extérieur, le troisième échangeur de chaleur étant configuré pour fonctionner au moins en évaporateur, un débit de fluide réfrigérant circule dans le troisième échangeur de chaleur pendant l’étape i de circulation de fluide réfrigérant dans le premier échangeur de chaleur.

[42] L’ invention se rapporte également à un système de conditionnement thermique pour véhicule automobile, le système de conditionnement thermique comprenant:

- Un circuit de liquide caloporteur configuré pour faire circuler un liquide caloporteur,

- Un circuit de fluide réfrigérant comportant successivement : un dispositif de compression, un échangeur bifluide, un premier dispositif de détente disposé en amont d’un premier échangeur de chaleur, l’échangeur bifluide et le premier échangeur de chaleur étant agencés conjointement sur le circuit de fluide réfrigérant et sur le circuit de liquide caloporteur de façon à permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et le liquide caloporteur, le circuit de liquide caloporteur comportant un deuxième échangeur de chaleur configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air intérieur à un habitacle d’un véhicule automobile,

- Une unité électronique de contrôle configurée pour mettre en oeuvre le procédé de contrôle tel que décrit précédemment.

[43] L’ élément de la chaine de traction électrique du véhicule est configuré pour échanger de la chaleur avec un liquide caloporteur circulant dans une boucle auxiliaire de liquide caloporteur. Le premier échangeur de chaleur est configuré pour échanger de la chaleur avec le liquide caloporteur circulant dans la boucle auxiliaire de liquide caloporteur.

[44] Selon un exemple de mise en oeuvre, le système de conditionnement thermique comprend en outre : un deuxième dispositif de détente, un troisième échangeur de chaleur configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air extérieur, le troisième échangeur de chaleur étant configuré pour fonctionner au moins en évaporateur.

[45] Le circuit de liquide caloporteur comprend une boucle principale de circulation, la boucle principale comportant l’échangeur bifluide et le deuxième échangeur de chaleur.

[46] La boucle auxiliaire de liquide caloporteur peut être sélectivement mise en communication avec la boucle principale de liquide caloporteur.

[47] La boucle principale de liquide caloporteur comprend une pompe configurée pour faire circuler le liquide caloporteur.

[48] La boucle auxiliaire de liquide caloporteur comprend une pompe, non représentée, configurée pour faire circuler le liquide caloporteur. [49] Le circuit de liquide caloporteur comprend une première branche reliant un premier point de connexion disposé sur la boucle principale à un deuxième point de connexion disposé sur la boucle auxiliaire.

[50] Le circuit de liquide caloporteur comprend une deuxième branche reliant un troisième point de connexion disposé sur la boucle principale à un quatrième point de connexion disposé sur la boucle auxiliaire.

[51] Le circuit de liquide caloporteur comprend une troisième branche reliant un cinquième point de connexion disposé sur la boucle principale à un cinquième échangeur de chaleur.

[52] Le circuit de liquide caloporteur comprend une quatrième branche reliant le cinquième échangeur de chaleur à un sixième point de connexion disposé sur la boucle principale.

[53] Selon un premier mode de réalisation, le système de conditionnement thermique comprend un circuit de fluide réfrigérant comportant

- une boucle principale comprenant successivement selon le sens de parcours du fluide réfrigérant : un dispositif de compression, un échangeur bifluide, un premier dispositif de détente, un premier échangeur de chaleur, l’échangeur bifluide et le premier échangeur de chaleur étant agencés conjointement sur le circuit de fluide réfrigérant et sur le circuit de liquide caloporteur de façon à permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et le liquide caloporteur, le premier échangeur de chaleur étant configuré pour être couplé thermiquement avec un élément d’une chaine de traction électrique du véhicule,

- une première branche de dérivation reliant un premier point de raccordement disposé sur la boucle principale en aval de l’échangeur bifluide et en amont du premier dispositif de détente à un deuxième point de raccordement disposé sur la boucle principale en aval du premier échangeur de chaleur et en amont du dispositif de compression, la première branche de dérivation comprenant un deuxième dispositif de détente et un troisième échangeur de chaleur configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air extérieur, le troisième échangeur de chaleur étant configuré pour fonctionner au moins en évaporateur,

- une deuxième branche de dérivation reliant un troisième point de raccordement disposé sur la boucle principale en aval du premier point de raccordement et en amont du premier dispositif de détente à un quatrième point de raccordement disposé sur la boucle principale en aval du premier échangeur de chaleur et en amont du deuxième point de raccordement, la deuxième branche de dérivation comprenant un troisième dispositif de détente et un quatrième échangeur de chaleur configuré pour échanger de la chaleur avec le flux d’air intérieur.

[54] Le circuit de liquide caloporteur comprend un cinquième échangeur de chaleur configuré pour échanger de la chaleur avec le flux d’air extérieur.

[55] Le cinquième échangeur de chaleur est disposé en amont du troisième échangeur de chaleur selon un sens d’écoulement du flux d’air extérieur.

[56] Selon une variante de réalisation, la boucle principale comporte un premier échangeur interne configuré pour permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant à haute pression en aval de l’échangeur bifluide et en amont du premier point de raccordement, et le fluide réfrigérant à basse pression en aval du deuxième point de raccordement et en amont du dispositif de compression.

[57] Selon une variante de réalisation, la boucle principale comporte un deuxième échangeur interne configuré pour permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant à haute pression en aval du premier point de raccordement et en amont du troisième point de raccordement, et le fluide réfrigérant à basse pression en aval du quatrième point de raccordement et en amont du deuxième point de raccordement.

[58] Le premier échangeur interne et le deuxième échangeur interne permettent d’augmenter les échanges de chaleur et ainsi d’augmenter les performances du système de conditionnement thermique.

[59] Selon un deuxième mode de réalisation, le système de conditionnement thermique comprend un circuit de fluide réfrigérant comportant

- une boucle principale comprenant successivement selon le sens de parcours du fluide réfrigérant : un dispositif de compression, un échangeur bifluide, un premier dispositif de détente, un premier échangeur de chaleur, l’échangeur bifluide et le premier échangeur de chaleur étant agencés conjointement sur le circuit de fluide réfrigérant et sur le circuit de liquide caloporteur de façon à permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et le liquide caloporteur, le premier échangeur de chaleur étant configuré pour être couplé thermiquement avec un élément d’une chaine de traction électrique d’un véhicule automobile,

- une deuxième branche de dérivation reliant un troisième point de raccordement disposé sur la boucle principale en aval de l’échangeur bifluide et en amont du premier dispositif de détente à un quatrième point de raccordement disposé sur la boucle principale en aval du premier échangeur de chaleur et en amont du dispositif de compression, la première branche de dérivation comprenant un troisième dispositif de détente et un quatrième échangeur de chaleur configuré pour échanger de la chaleur avec le flux d’air intérieur,

- une première branche de dérivation reliant un premier point de raccordement disposé sur la deuxième branche de dérivation en aval du quatrième échangeur de chaleur et en amont du quatrième point de raccordement à un deuxième point de raccordement disposé sur la boucle principale en aval du quatrième point de raccordement et en amont du dispositif de compression, la première branche de dérivation comprenant un deuxième dispositif de détente et un troisième échangeur de chaleur configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air extérieur, le troisième échangeur de chaleur étant configuré pour fonctionner au moins en évaporateur.

[60] Selon une variante de réalisation, le circuit de fluide réfrigérant comporte un deuxième échangeur interne configuré pour permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant à haute pression dans la boucle principale en aval du premier échangeur interne et en amont du troisième point de raccordement et le fluide réfrigérant à basse pression dans la boucle principale en aval du quatrième point de raccordement et en amont du deuxième point de raccordement. [61] Selon un aspect du système de conditionnement thermique, la boucle principale comporte un dispositif d’accumulation de fluide réfrigérant disposé en aval de l’échangeur bifluide et en amont du troisième point de raccordement.

[62] Selon un mode de réalisation du système de conditionnement thermique, la boucle principale comporte un dispositif d’accumulation de fluide réfrigérant disposé en aval de l’échangeur bifluide et en amont du premier point de raccordement.

[63] Selon un mode de réalisation du système de conditionnement thermique, la boucle principale comporte un dispositif d’accumulation de fluide réfrigérant disposé en aval de l’échangeur bifluide et en amont du premier échangeur interne.

Brève description des dessins

[64] D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels :

[65] [Fig. 1 ] est une vue schématique d’un système de conditionnement thermique selon un premier mode de réalisation de l’invention, dans lequel le procédé de contrôle selon l’invention est mis en oeuvre,

[66] [Fig. 2] est une vue schématique d’un système de conditionnement thermique selon une variante du premier mode de réalisation de l’invention,

[67] [Fig. 3] est une vue schématique d’un système de conditionnement thermique selon un deuxième mode de réalisation de l’invention,

[68] [Fig. 4] est une vue schématique d’un système de conditionnement thermique selon une variante du deuxième mode de réalisation de l’invention,

[69] [Fig. 5] est une vue schématique du système de conditionnement thermique selon le premier mode de réalisation lorsque le procédé selon l’invention est mis en oeuvre,

[70] [Fig. 6] est une vue schématique de côté d’un véhicule équipé d’un système de conditionnement thermique selon les figures 1 à 5,

[71] [Fig. 7] est un schéma-bloc illustrant différentes étapes du procédé selon l’invention, [72] [Fig. 8] est une courbe d’évolution temporelle de plusieurs paramètres du procédé selon d’invention,

[73] [Fig. 9] est une courbe d’évolution temporelle de plusieurs autres paramètres du procédé.

Description des modes de réalisation

[74] Afin de faciliter la lecture des figures, les différents éléments ne sont pas nécessairement représentés à l’échelle. Sur ces figures, les éléments identiques portent les mêmes références. Certains éléments ou paramètres peuvent être indexés, c'est-à-dire désignés par exemple par premier élément ou deuxième élément, ou encore premier paramètre et second paramètre, etc. Cette indexation a pour but de différencier des éléments ou paramètres similaires, mais non identiques. Cette indexation n’implique pas une priorité d’un élément, ou paramètre par rapport à un autre et on peut interchanger les dénominations.

[75] Dans la description qui suit, le terme " un premier élément en amont d'un deuxième élément " signifie que le premier élément est placé avant le deuxième élément par rapport au sens de circulation, ou de parcours, d'un fluide. De manière analogue, le terme " un premier élément en aval d'un deuxième élément " signifie que le premier élément est placé après le deuxième élément par rapport au sens de circulation, ou de parcours, du fluide considéré. Dans le cas du circuit de fluide réfrigérant, le terme « un premier élément est en amont d’un deuxième élément >> signifie que le fluide réfrigérant parcourt successivement le premier élément, puis le deuxième élément, sans passer par le dispositif de compression. Autrement dit, le fluide réfrigérant sort du dispositif de compression, traverse éventuellement ou plusieurs éléments, puis traverse le premier élément, puis le deuxième élément, puis regagne le dispositif de compression, éventuellement après avoir traversé d’autres éléments.

[76] Le terme « un deuxième élément est placé entre un premier élément et un troisième élément >> signifie que le plus court trajet pour passer du premier élément au troisième élément passe par le deuxième élément.

[77] Quand il est précisé qu'un sous-système comporte un élément donné, cela n'exclut pas la présence d'autres éléments dans ce sous-système. [78] Dans le système de conditionnement thermique 100 décrit, une unité électronique de contrôle 50 reçoit des informations de différents capteurs, non représentés, mesurant notamment les caractéristiques du fluide réfrigérant en divers points du circuit. L’unité électronique de contrôle 50 reçoit également des consignes émises par les occupants du véhicule, comme par exemple la température souhaitée à l’intérieur de l’habitacle. L’unité électronique de contrôle met en oeuvre des lois de contrôle permettant le pilotage des différents actionneurs, afin d’assurer le contrôle du système de conditionnement thermique 100 de façon à assurer les consignes reçues. L’unité électronique de contrôle 50 met notamment en oeuvre le procédé selon l’invention.

[79] Chacun des dispositifs de détente employés peut être un détendeur électronique, un détendeur thermostatique, ou un orifice calibré. Dans le cas d’un détendeur électronique, la section de passage permettant de faire passer le fluide réfrigérant peut être ajustée de manière continue entre une position de fermeture et une position d’ouverture maximale. Pour cela, l’unité de contrôle du système pilote un moteur électrique qui déplace un obturateur mobile contrôlant la section de passage offerte au fluide réfrigérant.

[80] Le dispositif de compression 3 peut être un compresseur électrique, c'est-à- dire un compresseur dont les pièces mobiles sont entraînées par un moteur électrique. Le dispositif de compression 3 comporte un côté aspiration du fluide réfrigérant à basse pression, encore appelé entrée 3a du dispositif de compression, et un côté refoulement du fluide réfrigérant à haute pression, encore appelé sortie 3b du dispositif de compression 3. Les pièces mobiles internes du compresseur 3 font passer le fluide réfrigérant d’une basse pression côté entrée 3a à une haute pression côté sortie 3b. Le travail de compression et de refoulement est assuré grâce l’énergie fournie par le moteur électrique. Après détente dans un ou plusieurs dispositifs de détente, le fluide réfrigérant revient à l’entrée 3a du compresseur 3 et recommence un nouveau cycle thermodynamique.

[81] Le circuit de fluide réfrigérant 2 forme un circuit fermé dans lequel peut circuler le fluide réfrigérant. Le circuit de fluide réfrigérant 2 est étanche lorsque celui-ci est dans un état nominal de fonctionnement, c’est-à-dire sans défaut ou fuite. Chaque point de raccordement du circuit 2 permet au fluide réfrigérant de passer dans l’une ou l’autre des portions de circuit se rejoignant à ce point de raccordement. La répartition du fluide réfrigérant entre les portions de circuit se rejoignant en un point de raccordement se fait en jouant sur l’ouverture ou la fermeture de vannes d’arrêt, clapets anti-retour ou dispositif de détente compris sur chacune des branches. Autrement dit, chaque point de raccordement est un moyen de redirection du fluide réfrigérant arrivant à ce point de raccordement. Ces vannes d’arrêt et clapets antiretour permettent ainsi de diriger sélectivement le fluide réfrigérant dans les différentes branches du circuit de réfrigérant, afin d’assurer différents modes de fonctionnement, comme il sera décrit ultérieurement.

[82] Le fluide réfrigérant utilisé par le circuit de fluide réfrigérant 2 est ici un fluide chimique tel que le R1234yf. D’autres fluides réfrigérants peuvent aussi être employés, comme par exemple le R134a ou encore le R744.

[83] On entend par flux d’air intérieur Fi un flux d’air à destination de l’habitacle du véhicule automobile. Ce flux d’air intérieur peut circuler dans une installation de chauffage, ventilation et/ou climatisation, désignée fréquemment par le terme Anglais « HVAC », pour « Heating, Ventilating and Air Conditioning >>. Cette installation n’a pas été représentée sur les différentes figures.

[84] On entend par flux d’air extérieur Fe un flux d’air qui n’est pas à destination de l’habitacle du véhicule. Autrement dit, ce flux d’air Fe reste à l’extérieur de l’habitacle du véhicule. Un groupe moto-ventilateur 35 peut être activé afin d’augmenter si nécessaire le débit du flux d’air extérieur Fe. Le débit d’air assuré par le groupe moto-ventilateur 35 peut être ajusté par exemple par l’unité électronique de contrôle 50 du système de conditionnement thermique 100.

[85] On a représenté sur la figure 1 un système de conditionnement thermique 100 pour véhicule automobile, le système de conditionnement thermique 100 comprenant:

- Un circuit de liquide caloporteur 1 configuré pour faire circuler un liquide caloporteur,

- Un circuit de fluide réfrigérant 2 comportant successivement : un dispositif de compression 3, un échangeur bifluide 4, un premier dispositif de détente 31 disposé en amont d’un premier échangeur de chaleur 21 , l’échangeur bifluide 4 et le premier échangeur de chaleur 21 étant agencés conjointement sur le circuit de fluide réfrigérant 2 et sur le circuit de liquide caloporteur 1 de façon à permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et le liquide caloporteur, le circuit de liquide caloporteur 1 comportant un deuxième échangeur de chaleur 22 configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air intérieur Fi à un habitacle du véhicule automobile,

- Une unité électronique de contrôle 50 configurée pour mettre en oeuvre le procédé de contrôle selon l’invention.

[86] Le premier échangeur de chaleur 21 est agencé conjointement sur le circuit de fluide réfrigérant 2 et sur le circuit de liquide caloporteur 1 de façon à permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et le liquide caloporteur. Le premier échangeur de chaleur 21 comprend une entrée 21 a et une sortie 21 b de fluide réfrigérant, ainsi qu’une entrée 21 c et une sortie 21 d de liquide caloporteur. Le fluide réfrigérant et le liquide caloporteur peuvent échanger de la chaleur lors de leur passage dans le premier échangeur de chaleur 21. Autrement dit, le premier échangeur de chaleur 21 est un deuxième échangeur bifluide. Le premier échangeur de chaleur 21 est par exemple un échangeur à plaques. Le liquide caloporteur est par exemple un mélange d’eau et de glycol, avec une température de solidification inférieure à -30°C.

[87] Le premier échangeur de chaleur 21 est configuré pour être couplé thermiquement avec un élément 30 d’une chaine de traction électrique d’un véhicule automobile. L’élément 30 de la chaine de traction électrique du véhicule est configuré pour échanger de la chaleur avec un liquide caloporteur circulant dans une boucle auxiliaire 10 de liquide caloporteur. Le premier échangeur de chaleur 21 est configuré pour échanger de la chaleur avec le liquide caloporteur circulant dans la boucle auxiliaire 10 de liquide caloporteur. Le liquide caloporteur assure ainsi un couplage thermique entre le premier échangeur de chaleur 21 et l’élément 30. Lorsque l’élément 30 de la chaine de traction dissipe de la chaleur, en raison de son fonctionnement, celle-ci peut être récupérée au moins en partie. [88] L’ élément 30 de la chaîne de traction électrique du véhicule comprend par exemple un moteur électrique de traction du véhicule. En variante ou en complément, l’élément 30 de la chaîne de traction électrique du véhicule comprend un module électronique de pilotage d’un moteur électrique de traction du véhicule. En variante ou de manière complémentaire, l’élément 30 de la chaîne de traction électrique du véhicule peut aussi comprendre une batterie de stockage d’énergie électrique.

[89] L’ élément 30 de la chaîne de traction électrique du véhicule est configuré pour échanger de la chaleur avec le liquide caloporteur. Pour cela, le liquide caloporteur peut circuler dans un carter de l’élément 30 de la chaîne de traction électrique comprenant une entrée et une sortie de liquide réfrigérant. Le carter forme un conduit de circulation de liquide caloporteur entre l’entrée et la sortie. Un échange de chaleur entre l’élément 30 et le liquide caloporteur peut ainsi être réalisé.

[90] Le premier échangeur de chaleur 21 est configuré pour échanger de la chaleur avec le liquide caloporteur. A cette fin, selon au moins un mode de fonctionnement du système de conditionnement thermique 100, une portion de circuit de liquide caloporteur 1 comprenant le premier échangeur de chaleur 21 communique avec une portion de circuit de liquide caloporteur 1 comprenant l’élément de la chaine de traction 30. Un couplage thermique est ainsi réalisé entre le premier échangeur de chaleur 21 et l’élément 30 de la chaine de traction.

[91] Sur l’exemple illustré sur les figures 1 à 5, le système de conditionnement thermique 100 comprend en outre : un deuxième dispositif de détente 32, un troisième échangeur de chaleur 23 configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air extérieur Fe, le troisième échangeur de chaleur 23 étant configuré pour fonctionner au moins en évaporateur.

[92] Le deuxième dispositif de détente 32 est disposé en amont du troisième échangeur de chaleur 23. Le deuxième dispositif de détente 32 permet de régler la pression du fluide réfrigérant en entrée du troisième échangeur de chaleur 23. La figure 6 décrit schématiquement l’emplacement dans le véhicule des échangeurs de chaleur interagissant avec le flux d’air extérieur Fe ou le flux d’intérieur Fi. [93] Le système de conditionnement thermique 100 comprend un troisième échangeur de chaleur 23 permettant au système de conditionnement thermique 100 de fonctionner selon un mode de fonctionnement dit pompe à chaleur. Dans ce mode de fonctionnement, la chaleur nécessaire à l’évaporation du fluide réfrigérant est prélevée d’un flux d’air extérieur Fe. Le mode pompe à chaleur peut notamment être utilisé lorsque la température ambiante est suffisamment élevée pour qu’il n’y ait pas de risque de givrage de la vapeur d’eau contenue dans le flux d’air extérieur Fe.

[94] Lorsque la température ambiante est proche de 0°C, le mode pompe à chaleur peut devenir inutilisable. En effet, l’évaporation du fluide réfrigérant est réalisée à une température inférieure à la température du flux d’air extérieur, qui est sensiblement égale à la température ambiante. L’évaporation a ainsi lieu à une température négative. La vapeur d’eau contenue dans l’air ambiant peut ainsi se transformer en glace et s’accumuler sur la surface du troisième échangeur de chaleur 23. L’accumulation de glace pénalise le transfert thermique, ce qui fait que les performances thermodynamiques chutent, jusqu’à empêcher ce mode de fonctionnement. Afin de chauffer l’habitacle même par ambiance froide, il est habituel d’intégrer un dispositif de chauffage additionnel électrique dans le système de conditionnement thermique. Ce composant additionnel augmente significativement le prix de revient du système, et augmente son poids et son encombrement. Il est donc souhaitable de pouvoir assurer un chauffage de l’habitacle même par ambiance froide sans ajouter de dispositif de chauffage additionnel.

[95] La présente invention propose à cette fin un procédé de contrôle d’un système de conditionnement thermique 100 pour véhicule automobile, le système de conditionnement thermique 100 comprenant:

- Un circuit de liquide caloporteur 1 configuré pour faire circuler un liquide caloporteur,

- Un circuit de fluide réfrigérant 2 comportant successivement : un dispositif de compression 3, un échangeur bifluide 4, un premier dispositif de détente 31 disposé en amont d’un premier échangeur de chaleur 21 , l’échangeur bifluide 4 et le premier échangeur de chaleur 21 étant agencés conjointement sur le circuit de fluide réfrigérant 2 et sur le circuit de liquide caloporteur 1 de façon à permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et le liquide caloporteur, le circuit de liquide caloporteur 1 comportant un deuxième échangeur de chaleur 22 configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air intérieur Fi à un habitacle du véhicule, le procédé de contrôle comportant les étapes : i - déterminer une température ambiante Tamb extérieure au véhicule, ii - si la température ambiante Tamb est inférieure à un premier seuil de température prédéterminé T1 :

1111 - faire circuler du fluide réfrigérant successivement dans le dispositif de compression 3, dans l’échangeur bifluide 4, puis dans le premier échangeur de chaleur 21 ,

1112 - conjointement à l’étape iii1 de circulation du fluide réfrigérant, faire circuler du liquide caloporteur dans l’échangeur bifluide 4, dans le premier échangeur de chaleur 21 , dans le deuxième échangeur de chaleur 22.

[96] Le dispositif de compression 3 fait passer le fluide réfrigérant à haute pression. Le fluide réfrigérant gazeux à haute pression se condense dans l’échangeur bifluide 4. La chaleur de condensation du fluide réfrigérant est transmise au liquide caloporteur circulant dans l’échangeur bifluide 4. Le fluide réfrigérant cède chauffe ainsi le liquide caloporteur au niveau de l’échangeur bifluide 4. Le fluide réfrigérant est ensuite détendu dans le premier dispositif de détente 31 , et passe à basse pression. Le fluide réfrigérant à basse pression s’évapore dans le premier échangeur de chaleur 21 , et absorbe de la chaleur du liquide caloporteur. Comme le dispositif de compression 3 fournit du travail au fluide réfrigérant, la quantité de chaleur fournie au liquide caloporteur au niveau de l’échangeur bifluide 4 est supérieure à la quantité de chaleur absorbée au niveau du premier échangeur de chaleur 21. Le liquide caloporteur est ainsi globalement chauffé. Ce mode de fonctionnement permet ainsi de chauffer le liquide caloporteur en vue de chauffer l’habitacle du véhicule, sans faire appel à un chauffage additionnel par exemple électrique, et sans risquer de givrer un évaporateur situé en face avant lorsque la température ambiante est proche de 0°C. Un chauffage de l’habitacle peut ainsi être réalisé même à basse température, sans faire appel à un chauffage additionnel. Le cout et l’encombrement du système de conditionnement thermique peut ainsi être diminué par rapport à un système de conditionnement thermique classique. Le premier échangeur de chaleur 21 est sur l’exemple illustré configuré pour être couplé thermiquement avec un élément 30 d’une chaine de traction électrique du véhicule. Ainsi, il est possible de récupérer au moins en partie la chaleur dissipée lors du fonctionnement de l’élément 30 de la chaine de traction.

[97] La température ambiante est la température de l’air au voisinage du véhicule et à l’extérieur du véhicule. De préférence, la température ambiante est mesurée à un endroit du véhicule où la température de l’air n’est pas affectée par le fonctionnement du véhicule.

[98] Le fluide réfrigérant circulant dans l’échangeur bifluide 4 est à haute pression. Le fluide réfrigérant circulant dans le premier échangeur de chaleur 21 est à basse pression. En effet, le fluide réfrigérant à haute pression en sortie de l’échangeur bifluide 4 est détendu dans le premier dispositif de détente 31 et passe à basse pression, puis circule dans le premier échangeur de chaleur 21 .

[99] Le circuit de liquide caloporteur 1 est configuré de sorte que selon au moins un premier mode de fonctionnement du système de conditionnement thermique 100, l’échangeur bifluide 4, le deuxième échangeur de chaleur 22 et le premier échangeur de chaleur 21 sont connectés en série. Sur l’exemple représenté, le liquide caloporteur peut circuler ainsi successivement dans l’échangeur bifluide 4, dans le premier échangeur de chaleur 21 , dans le deuxième échangeur de chaleur 22. Selon une variante non représentée, le liquide caloporteur peut circuler successivement dans l’échangeur bifluide 4, dans le deuxième échangeur de chaleur 22, puis dans le premier échangeur de chaleur 21. Dans les deux cas, le liquide réfrigérant circule selon une boucle fermée dans l’échangeur bifluide 4, dans le premier échangeur de chaleur 21 , et dans le deuxième échangeur de chaleur 22.

[100] Le circuit de liquide caloporteur 1 est configuré de sorte que selon au moins un deuxième mode de fonctionnement du système de conditionnement thermique 100, l’échangeur bifluide 4, le deuxième échangeur de chaleur 22, le premier échangeur de chaleur 21 et l’élément 30 de la chaîne de traction sont connectés en série.

[101] La figure 5 schématise la circulation du fluide réfrigérant et la circulation du liquide caloporteur lorsque le procédé selon l’invention est appliqué. Sur cette figure, les portions de circuit de fluide réfrigérant 2 dans lesquelles du fluide réfrigérant circule sont représentées en traits épais. Les portions de circuit 2 dans lesquelles le fluide réfrigérant ne circulent pas sont représentées en traits pointillés. De la même manière, les portions de circuit de liquide caloporteur 1 dans lesquelles du liquide caloporteur circule sont représentées en traits épais et les portions de circuit 1 dans lesquelles le liquide caloporteur ne circule pas sont représentées en traits pointillés. Le fluide réfrigérant circule successivement dans le dispositif de compression 3, dans l’échangeur bifluide 4, dans le premier échangeur de chaleur 21 , puis revient au dispositif de compression 3. Le liquide caloporteur circule successivement dans l’échangeur bifluide 4, dans le deuxième échangeur de chaleur 22, dans le premier échangeur de chaleur 1 , dans l’élément 30 de la chaine de traction, et regagne l’échangeur bifluide 4.

[102] Selon un mode de réalisation du procédé de contrôle, pendant l’étape iii1 de circulation de fluide réfrigérant un débit massique de fluide réfrigérant dans l’échangeur bifluide 4 est égal à un débit massique de fluide réfrigérant dans le premier échangeur de chaleur 21. En d’autres termes, tout le débit de fluide réfrigérant sortant de l’échangeur bifluide 4 rejoint et traverse le premier échangeur de chaleur 21. Les autres branches du circuit de fluide réfrigérant 2, et les échangeurs de chaleur qui y sont disposés, ne sont pas parcourus par un débit de fluide réfrigérant.

[103] Le procédé de contrôle comporte l’étape : iv - Déterminer une température T_22 du liquide caloporteur en entrée du deuxième échangeur de chaleur 22, v1 - Si la température T_22 du liquide caloporteur en entrée du deuxième échangeur de chaleur 22 est inférieure ou égale à un deuxième seuil de température prédéterminé T2, maintenir un débit Q_Fi de flux d’air intérieur au-dessous d’un premier seuil de débit prédéterminé Q1 . [104] Le premier seuil de débit prédéterminé Q1 est par exemple inférieur à 50 kg/h. Le débit Q_Fi d’air intérieur Fi est ainsi maintenu à une valeur très faible de façon à ce que l’échange de chaleur au niveau du deuxième échangeur de chaleur 22 soit négligeable. En effet, pendant cette phase de fonctionnement, la température du liquide caloporteur est trop faible pour chauffer efficacement le flux d’air intérieur Fi, et il n’est pas souhaitable de souffler de l’air frais sur les occupants du véhicule en raison de l’inconfort provoqué par un tel souffle frais.

[105] Un groupe moto-ventilateur 5 permet de générer un flux d’air Fi sur le deuxième échangeur de chaleur 22. Le groupe moto-ventilateur 5 est par exemple disposé en amont du deuxième échangeur de chaleur 22. Afin de limiter le débit d’air Fi sur le deuxième échangeur de chaleur 22 à une faible valeur, le groupe moto-ventilateur est maintenu inactif, c’est-à-dire non commandé. De manière complémentaire, un volet mobile peut être contrôlé de façon à bloquer une circulation d’air sur le deuxième échangeur de chaleur 22. Sur les figures, le volet n’a pas été représenté.

[106] Sur la figure 8, la courbe 60 schématise l’évolution du débit Q_Fi du flux d’air intérieur Fi en fonction du temps. La courbe 61 schématise l’évolution de la température T_22 du liquide caloporteur en entrée du deuxième échangeur de chaleur 22. De l’instant initial jusqu’à l’instant t1 , le débit d’air Q_Fi est maintenu à une valeur inférieure à Q1 car la température T_22 est inférieure au seuil T2.

[107] Selon une variante non illustrée, le procédé de contrôle peut comporter l’étape :

- Si la température du liquide caloporteur en sortie de l’échangeur bifluide 4 est inférieure à une température minimale prédéterminée, interdire une circulation de liquide caloporteur dans le deuxième échangeur de chaleur 22.

[108] Le procédé de contrôle comporte l’étape : vi - Si la température T_22 du liquide caloporteur en entrée du deuxième échangeur de chaleur 22 est inférieure ou égale au deuxième seuil de température prédéterminé T2, augmenter un régime de rotation N du dispositif de compression 3 jusqu’à une valeur maximale prédéterminée Nmax. [109] L’augmentation du régime de rotation du dispositif de compression 3 permet d’augmenter le débit de fluide réfrigérant dans le circuit 2 et ainsi la puissance thermique fournie.

[110] Sur la figure 9, la courbe 63 schématise l’évolution du régime de rotation du dispositif de compression 3 en fonction du temps. La courbe 62 schématise l’évolution de la température T_22 du liquide caloporteur en entrée du deuxième échangeur de chaleur 22. Sur cet exemple, le régime maxi Nmax du compresseur 3 est atteint à l’instant t2.

[111] La valeur maximale prédéterminée Nmax du régime de rotation du dispositif de compression 3 dépend d’une vitesse d’avancement du véhicule. En effet, lorsque le véhicule est arrêté, le bruit émis par le dispositif de compression est plus facilement audible par les occupants du véhicule que lorsque le véhicule roule. Le bruit ambiant est plus élevé lorsque le véhicule roule. Le bruit généré par le fonctionnement du dispositif de compression augmente lorsque le régime de rotation augmente. Un régime de rotation plus élevé peut être accepté lorsque le bruit de fond est plus élevé.

[112] La valeur maximale prédéterminée Nmax dépend d’une pression du fluide réfrigérant en entrée du dispositif de compression 3. En effet, une augmentation du régime de rotation du dispositif de compression 3 fait diminuer la pression à son l’entrée. Afin de ne pas risquer d’aspirer de l’air dans le circuit, la pression en entrée est maintenue à une valeur supérieure à la valeur de la pression atmosphérique ambiante. La valeur minimale admissible de la pression en entrée du compresseur 3 est par exemple de 1 ,2 Bar. Lorsque le seuil minimal de pression est atteint, le régime de rotation du compresseur est maintenu à sa valeur courante et n’augmente plus.

[113] Le procédé de contrôle peut comporter l’étape :

- Si la température T_22 du liquide caloporteur en entrée du deuxième échangeur de chaleur 22 est inférieure ou égale au deuxième seuil de température prédéterminé, diminuer une section efficace de passage du premier dispositif de détente 31 de façon à augmenter un taux de compression du fluide réfrigérant entre une entrée 3a et une sortie 3b du dispositif de compression 3. [114] En diminuant la section de passage du premier dispositif de détente 31 , de façon à détendre davantage le fluide réfrigérant, le rapport entre la pression de sortie et la pression d’entrée du dispositif de compression 3 augmente. La puissance thermique fournie par le système de conditionnement thermique augmente.

[115] Le procédé de contrôle comporte l’étape : v2 - Si la température T_22 du liquide caloporteur en entrée du deuxième échangeur de chaleur 22 est supérieure au deuxième seuil de température prédéterminé T2, générer un débit de flux d’air intérieur Fi supérieur à un deuxième seuil de débit prédéterminé Q2.

[116] Cette étape est illustrée à la figure 8, après l’instant t1 où la température T_22 devient supérieure au deuxième seuil T2. Le deuxième seuil prédéterminé Q2 est par exemple 100 kg/h. La température du liquide caloporteur étant alors suffisamment élevée, l’air au contact du deuxième échangeur de chaleur 22 peut être chauffé efficacement. Il est alors possible de souffler de l’air sur le deuxième échangeur 22 de façon à alimenter l’habitacle du véhicule en air chauffé.

[117] L’étape de génération d’un débit de flux d’air intérieur Fi comprend une sous- étape d’activation d’un groupe moto-ventilateur 5 configuré pour faire circuler un flux d’air.

[118] Le procédé de contrôle comporte l’étape : vii - Si la température T_22 du liquide caloporteur en entrée du deuxième échangeur de chaleur 22 est supérieure au deuxième seuil de température prédéterminé T2, contrôler un régime de rotation N du dispositif de compression 3 de façon à réguler une température T_22 du liquide caloporteur en entrée du deuxième échangeur de chaleur 22 à une valeur de consigne T_co.

[119] Le contrôle du régime de rotation du dispositif de compression 3 peut par exemple être réalisé par un régulateur de type proportionnel, intégral, dérivé utilisant comme variable d’entrée l’écart entre la température réelle du liquide caloporteur en entrée du deuxième échangeur de chaleur 22 et sa valeur de consigne T_co. Le contrôle réalisé est illustré de manière schématique sur la figure 9. [120] Le procédé de contrôle comportant les étapes : viii - Recevoir une valeur de consigne T_co de la température du liquide caloporteur en entrée du deuxième échangeur de chaleur 22, viii-1 - Déterminer une température T_22 du liquide caloporteur en entrée du deuxième échangeur de chaleur 22, viii-2 - Déterminer une différence d entre la température déterminée T_22 du liquide caloporteur en entrée du deuxième échangeur de chaleur 22 et la valeur de consigne T_co de la température du liquide caloporteur en entrée du deuxième échangeur de chaleur 22, viii-3 - Si la différence déterminée d est inférieure à 0, augmenter un régime de rotation N du dispositif de compression 3.

[121] Ces étapes correspondent à l’intervalle de temps allant de to et t4.

[122] Le procédé de contrôle comporte l’étape : viii-4 - Si la différence déterminée d est supérieure à 0 et inférieure à une valeur maximale prédéterminée E1 , réduire un régime de rotation N du dispositif de compression 3.

[123] Si la température réelle du liquide caloporteur est supérieure à la valeur de consigne tout en étant suffisamment proche, le régime de rotation du compresseur 3 est réduit afin de limiter l’apport de chaleur au liquide caloporteur, et ainsi permettre d’atteindre la valeur de consigne de température T_co. Cette étape est visible sur la figure 9 sur l’intervalle de temps compris entre t4et ts.

[124] Le procédé de contrôle comporte l’étape :

- Si la différence déterminée d est supérieure à 0 et supérieure à la valeur maximale prédéterminée E1 , désactiver le dispositif de compression 3.

[125] Si la température réelle du liquide caloporteur est supérieure à la valeur de consigne et en est trop éloignée, le dispositif de compression cesse d’être commandé. L’apport de chaleur au liquide caloporteur est ainsi stoppé, ce qui permet à la température du liquide caloporteur de rejoindre plus rapidement la consigne. Cette étape est visible sur la figure 9 sur l’intervalle de temps compris entre ts et te. [126] Le procédé de contrôle comporte l’étape :

- Si le dispositif de compression est désactivé et si la différence déterminée d est supérieure à 0 et inférieure à une valeur minimale prédéterminée E2, réactiver le dispositif de compression 3.

[127] Une fois que le dispositif de compression cesse d’être commandé, la température du liquide caloporteur diminue. Lorsque la température devient suffisamment proche de la valeur de consigne, le fonctionnement du dispositif de compression est réactivé. La régulation du régime de rotation, tel que préalable décrite, reprend. Cette étape est visible sur la figure 9 sur l’intervalle de temps débutant après l’instant te.

[128] Selon un exemple de mise en oeuvre du procédé de contrôle, une température du fluide réfrigérant en entrée du premier échangeur de chaleur 21 est inférieure à -15°C pendant l’étape i de circulation de fluide réfrigérant dans le premier échangeur de chaleur 21 . Cette valeur permet un transfert thermique efficace dans le premier échangeur de chaleur 21 , et donc une récupération efficace d’énergie. Une valeur de température nettement inférieure à 0°C peut être choisie, puisque le liquide caloporteur en contact avec le premier échangeur de chaleur 21 ne présente pas de risque de geler.

[129] Selon un exemple de mise en oeuvre du procédé de contrôle, le débit de liquide caloporteur dans le deuxième échangeur de chaleur 22 est égal au débit de liquide caloporteur dans l’échangeur bifluide 4 pendant l’étape iii de circulation du liquide caloporteur chauffé dans le deuxième échangeur de chaleur 22.

[130] Selon une variante de réalisation du procédé de contrôle, dans lequel le système de conditionnement thermique 100 comprend : un deuxième dispositif de détente 32, un troisième échangeur de chaleur 23 configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air extérieur Fe, le troisième échangeur de chaleur 23 étant configuré pour fonctionner au moins en évaporateur, un débit de fluide réfrigérant circule dans le troisième échangeur de chaleur 23 pendant l’étape i de circulation de fluide réfrigérant dans le premier échangeur de chaleur 21 . [131] Autrement dit, dans cette phase de fonctionnement, le troisième échangeur de chaleur 23 participe aussi aux échanges thermiques du système de conditionnement thermique et contribue à fournir la chaleur réalisant le chauffage de l’habitacle du véhicule. Cette phase de fonctionnement peut être appliquée lorsque la température extérieure ne risque pas de provoquer un givrage du troisième échangeur de chaleur. Cette phase de fonctionnement peut également être appliquée de manière temporaire, même lorsque le troisième échangeur risque de givrer. Dans ce cas, la durée d’application de cette phase de fonctionnement est suffisamment courte pour que l’accumulation de glace n’ait pas le temps de se produire.

[132] On décrira maintenant plus en détail le circuit de liquide caloporteur 1. Le circuit de liquide caloporteur 1 comprend une boucle principale 40 de circulation, la boucle principale 40 comportant l’échangeur bifluide 4 et le deuxième échangeur de chaleur 22.

[133] La boucle auxiliaire 10 de liquide caloporteur peut être sélectivement mise en communication avec la boucle principale 40 de liquide caloporteur. Autrement dit, selon certains modes de fonctionnement, la boucle auxiliaire 10 et la boucle principale 40 sont reliées. Dans ces conditions, le liquide caloporteur de la boucle auxiliaire 10 se mélange avec le liquide caloporteur de la boucle principale 40 de liquide caloporteur.

[134] La boucle principale 40 de liquide caloporteur 1 comprend une pompe 9 configurée pour faire circuler le liquide caloporteur. La boucle auxiliaire 10 de liquide caloporteur comprend également une pompe, non représentée, configurée pour faire circuler le liquide caloporteur.

[135] Le circuit de liquide caloporteur 1 comprend une première branche 41 reliant un premier point de connexion 51 disposé sur la boucle principale 40 à un deuxième point de connexion 52 disposé sur la boucle auxiliaire 10. Le circuit de liquide caloporteur 1 comprend une deuxième branche 42 reliant un troisième point de connexion 53 disposé sur la boucle principale 40 à un quatrième point de connexion 54 disposé sur la boucle auxiliaire 10. [136] La première branche 41 et la deuxième branche 42 permettent de mettre en communication la boucle principale 40 de liquide caloporteur et la boucle auxiliaire 10 de liquide caloporteur.

[137] Le circuit de liquide caloporteur 1 comprend une troisième branche 43 reliant un cinquième point de connexion 55 disposé sur la boucle principale 40 à un cinquième échangeur de chaleur 25. Le circuit de liquide caloporteur 1 comprend une quatrième branche 44 reliant le cinquième échangeur de chaleur 25 à un sixième point de connexion 56 disposé sur la boucle principale 40. Le cinquième échangeur de chaleur 25 est configuré pour échanger de la chaleur avec le flux d’air extérieur Fe. La troisième branche 43 et la quatrième branche 44 permettent de mettre en communication la boucle principale 40 de liquide caloporteur et le cinquième échangeur de chaleur 25. Ainsi, dans certains modes de fonctionnement, le liquide caloporteur peut être refroidi par le flux d’air extérieur Fe en circulant dans le cinquième échangeur de chaleur.

[138] Le circuit de liquide caloporteur 1 comprend aussi une cinquième branche 45 qui relie l’entrée et la sortie de l’élément 30. Autrement dit, la cinquième branche 45 est une branche de dérivation permettant au liquide caloporteur provenant de la sortie 21 d du premier échangeur de chaleur de rejoindre le quatrième point de connexion 54 sans passer par l’élément 30, donc sans réaliser d’échange thermique avec l’élément 30. Ainsi, il est possible d’appliquer le procédé de contrôle décrit en faisant circuler du liquide caloporteur dans l’échangeur bifluide 4, dans le deuxième échangeur de chaleur 22 et dans le premier échangeur de chaleur 21 , sans passer par l’élément 30 de la chaine de traction du véhicule.

[139] La figure 1 décrit un premier mode de réalisation du système de conditionnement thermique 100. Le système de conditionnement thermique 100 comprend un circuit de fluide réfrigérant 2 comportant

- une boucle principale A comprenant successivement selon le sens de parcours du fluide réfrigérant : un dispositif de compression 3, un échangeur bifluide 4, un premier dispositif de détente 31 , un premier échangeur de chaleur 21 , l’échangeur bifluide 4 et le premier échangeur de chaleur 21 étant agencés conjointement sur le circuit de fluide réfrigérant 2 et sur le circuit de liquide caloporteur 1 de façon à permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et le liquide caloporteur, le premier échangeur de chaleur 21 étant configuré pour être couplé thermiquement avec un élément 30 d’une chaine de traction électrique du véhicule,

- une première branche de dérivation B reliant un premier point de raccordement 1 1 disposé sur la boucle principale A en aval de l’échangeur bifluide 4 et en amont du premier dispositif de détente 31 à un deuxième point de raccordement 12 disposé sur la boucle principale A en aval du premier échangeur de chaleur 21 et en amont du dispositif de compression 3, la première branche de dérivation B comprenant un deuxième dispositif de détente 32 et un troisième échangeur de chaleur 23 configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air extérieur Fe, le troisième échangeur de chaleur 23 étant configuré pour fonctionner au moins en évaporateur,

- une deuxième branche de dérivation C reliant un troisième point de raccordement 13 disposé sur la boucle principale A en aval du premier point de raccordement 1 1 et en amont du premier dispositif de détente 31 à un quatrième point de raccordement 14 disposé sur la boucle principale A en aval du premier échangeur de chaleur 21 et en amont du deuxième point de raccordement 12, la deuxième branche de dérivation C comprenant un troisième dispositif de détente 33 et un quatrième échangeur de chaleur 24 configuré pour échanger de la chaleur avec le flux d’air intérieur Fi.

[140] La première branche de dérivation B est disposée en parallèle d’une portion de la boucle principale A comprenant le premier dispositif de détente 31 et le premier échangeur de chaleur 21. La deuxième branche de dérivation C est disposée en parallèle d’une portion de la boucle principale A comprenant le premier dispositif de détente 31 et le premier échangeur de chaleur 21 .

[141] Le circuit de liquide caloporteur 1 comprend un cinquième échangeur de chaleur 25 configuré pour échanger de la chaleur avec le flux d’air extérieur Fe. Le cinquième échangeur de chaleur 25 est disposé en amont du troisième échangeur de chaleur 23 selon un sens d’écoulement du flux d’air extérieur Fe. [142] La première branche de dérivation B comprend un clapet anti-retour 36 configuré pour bloquer une circulation du fluide réfrigérant depuis le deuxième point de raccordement 12 vers le premier point de raccordement 1 1. La deuxième branche de dérivation C comprend un clapet anti-retour 37 configuré pour bloquer une circulation du fluide réfrigérant depuis le quatrième point de raccordement 14 vers le troisième point de raccordement 13. Le clapet anti-retour 36 empêche une migration du fluide réfrigérant vers le troisième échangeur 23 lorsque celui-ci ne participe pas aux échanges thermiques, c’est-à-dire lorsque le deuxième dispositif de détente 32 est en position fermée. De même, le clapet anti-retour 37 empêche une migration du fluide réfrigérant vers le quatrième échangeur de chaleur 24 lorsque le troisième dispositif de détente 33 est en position fermée et que le quatrième échangeur 24 ne participe pas aux échanges thermiques.

[143] Selon une variante du premier mode de réalisation du système de conditionnement thermique, illustrée sur la figure 2, la boucle principale A comporte un premier échangeur interne 6 configuré pour permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant à haute pression en aval de l’échangeur bifluide 4 et en amont du premier point de raccordement 1 1 , et le fluide réfrigérant à basse pression en aval du deuxième point de raccordement 12 et en amont du dispositif de compression 3.

[144] Le premier échangeur interne 6 comporte une première section d’échange thermique 6a disposée sur la boucle principale A en aval de l’échangeur bifluide 4 et en amont du premier point de raccordement 1 1 . Le premier échangeur interne 6 comporte une deuxième section d’échange thermique 6b disposée sur la boucle principale A en aval du deuxième point de raccordement 12 et en amont du dispositif de compression 3. Le premier échangeur interne 6 est configuré pour permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant dans la première section d’échange thermique 6a et le fluide réfrigérant dans la deuxième section d’échange thermique 6b.

[145] Selon la variante de réalisation illustrée sur la figure 2, la boucle principale A comporte un deuxième échangeur interne 7 configuré pour permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant à haute pression en aval du premier point de raccordement 11 et en amont du troisième point de raccordement, et le fluide réfrigérant à basse pression en aval du quatrième point de raccordement 14 et en amont du deuxième point de raccordement 12.

[146] Le deuxième échangeur interne 7 comporte une première section d’échange thermique 7a disposée sur la boucle principale A en aval du premier point de raccordement 1 1 et en amont du troisième point de raccordement 13. Le deuxième échangeur interne 7 comporte une deuxième section d’échange thermique 7b disposée sur la boucle principale A en aval du quatrième point de raccordement 14 et en amont du deuxième point de raccordement 12. Le deuxième échangeur interne 7 est configuré pour permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant dans la première section d’échange thermique 7a et le fluide réfrigérant dans la deuxième section d’échange thermique 7b.

[147] Le premier échangeur interne 6 et le deuxième échangeur interne 7 permettent d’augmenter les échanges de chaleur et ainsi d’augmenter les performances du système de conditionnement thermique 100.

[148] La figure 3 illustre un deuxième mode de réalisation du système de conditionnement thermique 100. Selon ce deuxième mode de réalisation, le système de conditionnement thermique 100 comprend un circuit de fluide réfrigérant 2 comportant :

- une boucle principale A comprenant successivement selon le sens de parcours du fluide réfrigérant : un dispositif de compression 3, un échangeur bifluide 4, un premier dispositif de détente 31 , un premier échangeur de chaleur 21 , l’échangeur bifluide 4 et le premier échangeur de chaleur 21 étant agencés conjointement sur le circuit de fluide réfrigérant 2 et sur le circuit de liquide caloporteur 1 de façon à permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant et le liquide caloporteur, le premier échangeur de chaleur 21 étant configuré pour être couplé thermiquement avec un élément 30 d’une chaine de traction électrique d’un véhicule automobile,

- une deuxième branche de dérivation C reliant un troisième point de raccordement 13 disposé sur la boucle principale A en aval de l’échangeur bifluide 4 et en amont du premier dispositif de détente 31 à un quatrième point de raccordement 14 disposé sur la boucle principale A en aval du premier échangeur de chaleur 21 et en amont du dispositif de compression 3, la première branche de dérivation B comprenant un troisième dispositif de détente 33 et un quatrième échangeur de chaleur 24 configuré pour échanger de la chaleur avec le flux d’air intérieur Fi,

- une première branche de dérivation B reliant un premier point de raccordement 1 1 disposé sur la deuxième branche de dérivation C en aval du quatrième échangeur de chaleur 24 et en amont du quatrième point de raccordement 14 à un deuxième point de raccordement 12 disposé sur la boucle principale A en aval du quatrième point de raccordement 14 et en amont du dispositif de compression 3, la première branche de dérivation B comprenant un deuxième dispositif de détente 32 et un troisième échangeur de chaleur 23 configuré pour échanger de la chaleur avec un flux d’air extérieur Fe, le troisième échangeur de chaleur 23 étant configuré pour fonctionner au moins en évaporateur.

[149] Autrement dit, le deuxième mode de réalisation diffère du premier mode de réalisation par l’agencement des branches de dérivation B et C par rapport à la boucle principale A.

[150] Selon une variante de réalisation, illustré sur la figure 4, la boucle principale A comporte un premier échangeur interne 6 disposé de la même manière que pour la variante du premier mode de réalisation, illustrée sur la figure 2.

[151] Le circuit de fluide réfrigérant 2 comporte aussi un deuxième échangeur interne 7 configuré pour permettre un échange de chaleur entre le fluide réfrigérant à haute pression dans la boucle principale A en aval du premier échangeur interne 6 et en amont du troisième point de raccordement 13 et le fluide réfrigérant à basse pression dans la boucle principale A en aval du quatrième point de raccordement 14 et en amont du deuxième point de raccordement 12.

[152] Selon le deuxième mode de réalisation ainsi que sa variante, la boucle principale A comporte un dispositif d’accumulation de fluide réfrigérant 8 disposé en aval de l’échangeur bifluide 4 et en amont du troisième point de raccordement 13. [153] Selon le premier mode de réalisation ainsi que sa variante, la boucle principale A comporte un dispositif d’accumulation de fluide réfrigérant 8 disposé en aval de l’échangeur bifluide 4 et en amont du premier point de raccordement 1 1 .

[154] Selon la variante du premier mode de réalisation du système de conditionnement thermique, illustrée à la figure 2, la boucle principale A comporte un dispositif d’accumulation de fluide réfrigérant 8 disposé en aval de l’échangeur bifluide 4 et en amont du premier échangeur interne 6.