FR2728514A1 - Dispositif de desembuage des vitres d'un vehicule automobile - Google Patents

Abstract

Le dispositif comprend de premier (1) et second (4) capteurs agencés pour délivrer à des moyens de traitement (6), sous forme respectivement de premiers (S1) et seconds (S2) signaux électriques, une première mesure (M1) représentative de la température d'une vitre (3) du véhicule (V) et une seconde mesure (M2) représentative de la température de l'air dans l'habitacle (H). Il comprend en outre, des moyens de chauffage (7) pour agir sur ladite vitre (3), et des moyens de commande (8) de ces moyens de chauffage (3). Les moyens de traitement (6) sont propres à coopérer avec les moyens de commande (8) en fonction d'une soustraction entre la première mesure (M1) et la seconde mesure (M2), de sorte que la température de la vitre (3) soit en permanence sensiblement supérieure ou égale à la température de l'air dans l'habitacle (H).

Description

Dispositif de désembuage des vitres d'un véhicule automobile
L'invention concerne un dispositif de désembuage des vitres d'un véhicule automobile.

On connaît dans le domaine de l'automobile, un type de dispositif de désembuage comprenant un capteur agencé pour délivrer à des moyens de traitement, sous forme de signaux électriques, une mesure représentative de la température d'une vitre du véhicule, des moyens de chauffage pour agir sur ladite vitre, et des moyens de commande de ces moyens de chauffage.

Ce type de dispositif sert généralement pour le désembuage du pare-brise ou de la glace arrière du véhicule.

Le capteur de température, est généralement collé sur le pare-brise. Les moyens de traitement sont aptes à comparer une mesure à des données de seuil mémorisées dans une mémoire. En cas de reconnaissance d'un franchissement du seuil mémorisé dans un sens correspondant à une possibilité d'embuage du pare-brise, les moyens de traitement déclenchent une alarme dans l'habitacle du véhicule.

Cette alarme peut être soit de type visuel (voyant lumineux), soit de type sonore (bruiteur).

Averti par l'alarme, l'un des passagers avant du véhicule doit alors entamer une procédure de désembuage, laquelle n'est pas automatisée.

Cette procédure de désembuage consiste à régler trois paramètres de l'installation de chauffage et/ou climatisation, au niveau du boîtier de commande, à savoir : la vitesse de fonctionnement du ventilateur du groupe motoventilateur, la température de l'air destiné à désembuer le pare-brise et le positionnement du volet de dégivrage destiné à gérer le flux d'air chaud.

Une telle procédure nécessite une intervention humaine, qui, d'une part, est relativement longue, et d'autre part, entraîne la perte complète des réglages initiaux de l'installation de chauffage et/ou climatisation. De plus, le temps gagné lors de la détection automatique est perdu lors du réglage des paramètres de désembuage.

En conséquence, un but de l'invention est de procurer un dispositif de désembuage de vitre du type défini en introduction, qui ne présente pas les inconvénients des dispositifs de désembuage de la technique antérieure.

L'invention propose à cet effet un dispositif de désembuage automatique de vitre du type défini en introduction dans lequel, d'une part, on prévoit un second capteur agencé pour délivrer aux moyens de traitement, sous forme de seconds signaux électriques, une seconde mesure représentative de la température de l'air dans l'habitacle, et d'autre part, les moyens de traitement sont propres à coopérer avec les moyens de commande en fonction d'une comparaison entre la première mesure et la seconde mesure, de sorte que la température de la vitre soit en permanence sensiblement supérieure ou égale à la température de l'air dans l'habitacle.

Dans un habitacle de véhicule automobile, lorsque la température de la vitre devient inférieure à la température de l'air, il y a début de condensation sur la vitre. En conséquence, par simple comparaison entre la température de la vitre et la température de l'air à l'intérieur de l'habitacle, il est possible de mettre en oeuvre automatiquement les moyens de chauffage destinés à chauffer une vitre, pour éviter qu'elle ne s'embue.

De façon particulièrement avantageuse, les moyens de traitement comprennent un soustracteur électronique propre à effectuer une soustraction entre la première mesure et la seconde mesure, et à délivrer, aux moyens de commande, de troisièmes signaux électriques représentatifs du résultat de ladite soustraction.

De la sorte, à l'aide d'un composant électronique très simple, on peut obtenir directement par soustraction entre deux mesures, des signaux électriques, comme par exemple une tension, indiquant si la température de la vitre est, ou n'est pas, inférieure à la température de l'air.

Selon encore une autre caractéristique de l'invention, les moyens de commande sont propres à commander les moyens de chauffage en fonction du résultat de la soustraction.

Dans un premier mode de réalisation de l'invention, les moyens de commande comprennent un transistor de puissance propre à alimenter les moyens de chauffage en courant ou tension, en fonction des troisièmes signaux. Ces moyens de chauffage comprennent un circuit électrique, de type résistance chauffante, capable d'effet thermoélectrique.

Ce mode de réalisation permet d'utiliser directement les troisièmes signaux électriques pour alimenter le transistor de puissance, lequel alimentera la résistance chauffante en fonction de la valeur des signaux. La chaleur dégagée par cette résistance chauffante est ainsi proportionnelle à l'écart de température calculé par les moyens de traitement.

La résistance chauffante peut être un film transparent implanté dans la structure de la vitre.

Ainsi, en implantant un film transparent capable d'effet thermoélectrique directement dans la structure du parebrise, laquelle est généralement de type multi-feuillets, il n'est pas nécessaire de faire appel à un dispositif de chauffage de type "air pulsé", ce qui simplifie notablement l'installation.

Dans un second mode de réalisation de l'invention, les moyens de commande sont propres à commander une installation de chauffage et/ou climatisation de l'habitacle du véhicule, laquelle installation comprend les moyens de chauffage.

Il est ainsi possible de piloter le dispositif de désembuage de l'installation de chauffage et/ou climatisation de l'habitacle du véhicule. Ce second mode de réalisation est certes plus difficile à mettre en oeuvre, mais il ne nécessite pas de moyens de chauffage additionnels.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le second capteur comprend une sonde de température, propre à mesurer la température de l'air dans l'habitacle, et un moyen pour transformer chaque mesure de température en seconde mesure.

Très avantageusement, le moyen pour transformer chaque mesure de température de l'air est un additionneur électronique propre à effectuer une addition entre la mesure de température de l'air et une valeur prédéterminée.

De la sorte, en utilisant un composant électronique très simple, on augmente artificiellement la mesure de température de l'air d'une valeur prédéterminée, ce qui permet de mettre en oeuvre les moyens de chauffage avant que la buée n'apparaisse sur la vitre.

Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le premier capteur est en contact avec une face interne de la vitre, laquelle surface se trouve à l'intérieur de l'habita- cle, et le second capteur est implanté dans l'habitacle, de préférence sur une face externe de la planche de bord du véhicule.

Avantageusement, lorsque la vitre est le pare-brise, le premier capteur est situé dans une partie supérieure dudit pare-brise, de préférence à proximité d'un axe de symétrie séparant ladite vitre en deux parties symétriques.

Cela permet de positionner le capteur dans la zone qui est réputée comme étant la plus froide du pare-brise.

Le premier capteur peut être directement intégré dans un pied de fixation d'un rétroviseur fixé sur la face interne du pare-brise, ce qui permet de le protéger et de simplifier son installation.

Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue en coupe schématique, dans un plan médian, illustrant un véhicule équipé du dispositif selon l'invention, dans un premier mode de réalisation; - la figure 2 est une vue schématique du pare-brise du véhicule illustrant l'implantation préférentielle du capteur destiné à mesurer la température du pare-brise; - la figure 3 est un schéma illustrant en détail la boucle de régulation du dispositif de désembuage selon l'invention; et - la figure 4 est un schéma illustrant un second mode de réalisation de l'invention.

Le dispositif de désembuage automatique de vitre d'un véhicule automobile V, tel que représenté à la figure 1, comprend un premier capteur 1 collé sur la surface interne 2 du pare-brise 3 du véhicule V, un second capteur 4 implanté dans la planche de bord 5, des moyens de traitement 6, des moyens de chauffage 7 et des moyens de commande 8 de ces moyens de chauffage 7.

Les moyens de traitement 6 et les moyens de commande 8 sont logés sous la planche de bord 5 ou dans le compartiment moteur M à l'avant du véhicule V.

Le premier capteur 1 est destiné à mesurer la température de la face interne 2 du pare-brise 3, tandis que le second capteur 4 est destiné à mesurer la température de l'air à l'intérieur de l'habitacle H du véhicule V.

Chaque capteur est connecté aux moyens de traitement 6, par l'intermédiaire de câbles de liaison 9 pouvant autoriser des liaisons bidirectionnelles. Il est ainsi possible de réaliser un dispositif de désembuage automatique pouvant fonctionner selon deux modes de fonctionnement différents.

Un premier mode unidirectionnel dans lequel chaque capteur délivre, aux moyens de traitement 6, à intervalle de temps régulier, une mesure de température, et un second mode dans lequel les moyens de traitement 6 interrogent chaque capteur à intervalle de temps régulier.

Quel que soit le mode choisi, chaque capteur délivre une mesure Mi, représentative de la température qu'il doit mesurer, sous forme de signaux électriques (S1 ou S2).

Bien entendu, on pourrait envisager une liaison sans fil entre les capteurs et les moyens de traitement.

Les moyens de traitement 6 réceptionnent ces signaux électriques S1 et S2, puis les comparent. Cette comparaison est préférentiellement une soustraction entre la première mesure M1 délivrée par le premier capteur 1 et la seconde mesure M2 délivrée par le second capteur 4. Celle-ci est réalisée par un composant électronique de type soustracteur électronique à deux entrées et une sortie.

Ce soustracteur électronique 6 délivre alors, aux moyens de commande 8 auxquels il est raccordé par un câble de liaison 10, de troisièmes signaux électriques S3 représentatifs du résultat de ladite soustraction. Il peut s'agir par exemple d'une différence de potentiel (tension) ou d'un courant dont l'intensité est proportionnelle au résultat de la soustraction. De plus, dans le cas d'une tension, son signe (positif ou négatif) permet aux moyens de commande 8 de savoir directement s'il faut, ou ne faut pas, mettre en marche les moyens de chauffage 7 du pare-brise 3.

En effet, si la température du pare-brise 3 est inférieure à la température de l'air dans l'habitacle H, alors le résultat de la soustraction est négatif : il est indispensable de chauffer le pare-brise pour éviter qu'il ne s'embue, si cela n'est pas déjà fait.

Les moyens de commande 8 sont conçus de sorte qu'ils reconnaissent une tension négative comme une alarme de déclenchement de la procédure de chauffage.

Deux modes de chauffage peuvent être envisagées. Le premier mode est de type "tout ou rien". Lorsque la tension détectée correspond à un besoin de chauffage, le dispositif se met en fonctionnement au maximum de ses possibilités. Le second mode est de type "adaptatif". Les moyens de commande sont aptes à ordonner aux moyens de chauffage 7 de chauffer le pare-brise 3 selon des caractéristiques fonction de l'amplitude de ladite tension.

Bien entendu, on peut parfaitement envisager que les moyens de traitement 6 effectuent la sous traction entre la seconde mesure M2 et la première mesure M1, de sorte que les moyens de commande 8 puissent déclencher la procédure de chauffage sur détection d'une tension positive.

Dans un premier mode de réalisation, les moyens de commande 8 comprennent un transistor de puissance propre à alimenter un circuit électrique, de type résistance chauffante, capable d'effet thermoélectrique. Avantageusement, la résistance chauffante est un film transparent 7 implanté dans la structure feuilletée du pare-brise. Cela assure une parfaite visibilité au conducteur du véhicule, contrairement aux circuits électriques connus utilisés par exemple pour le désembuage des glaces arrières.

Dans le mode adaptatif, l'intensité du désembuage du parebrise 3 résulte d'une simple correspondance entre l'amplitude de la tension délivrée par les moyens de traitement 6 et la puissance électrique nécessaire au film résistif 7.

Ainsi, en utilisant un pare-brise chauffant électrique, on réalise un dispositif de désembuage particulièrement simple et ne présentant qu'un encombrement réduit puisque les moyens de traitement et de commande peuvent être intégrés dans un même boîtier.

On se réfère maintenant aux figures 2 et 3 pour décrire plus en détail le dispositif selon l'invention.

L'homme du métier sait que la température de la surface interne d'un pare-brise n'est pas homogène. Ceci est dû à la combinaison de deux effets : l'écoulement des flux d'air extérieurs et la zone d'action des essuie-glaces.

En conséquence, si l'on souhaite que le dispositif soit réellement efficace, il est indispensable d'installer le premier capteur 1 dans la région la plus froide du parebrise. L'homme de l'art sait par expérience que cette région se trouve située dans la partie supérieure il du pare-brise 3, de préférence à proximité d'un axe de symétrie XX séparant ledit parebrise 3 en deux parties symétriques 3a et 3b.

Le premier capteur 1 est donc installé dans cette région, sa face de mesure étant en contact avec la face interne 2 du pare-brise 3.

Selon l'invention, ce premier capteur 1 est préférentiellement intégré dans un pied de fixation 12 d'un rétroviseur 13 fixé sur la face interne 2 du pare-brise 3. Ce capteur 1 est ainsi en contact étroit avec la surface interne. Cela permet, d'une première part de l'isoler de l'habitacle, ce qui pourrait perturber ses mesures, d'une seconde part de protéger ledit capteur contre d'éventuels choc, et d'une troisième part d'en faciliter l'installation.

Par ailleurs, on prévoit que le second capteur 4 comprenne deux parties 4a et 4b. La première partie est une sonde de température 4a propre à mesurer la température de l'air dans l'habitacle H, tandis que la seconde partie est constitué d'un composant électronique 4b propre à transformer chaque mesure de température effectuée par la sonde 4a, en seconde mesure (M2). Ce composant 4b est un additionneur électronique propre à effectuer une addition entre la mesure de température de l'air délivrée par la sonde 4a et une valeur prédéterminée D formant consigne.

Ainsi, en rendant artificiellement et systématiquement la température de l'air mesurée dans l'habitacle H, supérieure, d'une valeur D, à la température réelle de l'air, on oblige les moyens de traitement 6 à délivrer une tension négative avant que la température du pare-brise 3 ne soit réellement inférieure à celle de l'air.

La valeur de la consigne D peut être fixée de façon définitive à 5"C, par exemple. Mais, on peut prévoir également un additionneur à consigne variable.

Cette caractéristique permet donc de renforcer le rôle préventif du dispositif de désembuage, ce qui contribue à renforcer la sécurité du véhicule.

Pour décrire un second mode de réalisation de l'invention, on se réfère à la figure 4.

Dans ce mode de réalisation, on reprend les mêmes références que pour le premier mode de réalisation, à l'exception de celles concernant les moyens de chauffage, qui portent maintenant les numéros 15 à 18.

Les moyens de chauffage du pare-brise font partie de l'installation de chauffage et/ou climatisation (14) de l'habitacle H du véhicule V.

Cette installation de chauffage et/ou climatisation 14 comprend notamment un groupe moto-ventilateur 15 propre à délivrer un flux d'air au niveau d'un échangeur de chaleur 16, et un jeu de volets de distribution, dont un volet de désembuage 17, propre à régler le flux d'air chaud destiné à alimenter des bouches de désembuage 18 logées dans la planche de bord 5 du véhicule au niveau de la base inférieure du pare-brise 3. C'est en fait cet air chaud qui va permettre le désembuage du pare-brise.

Les moyens de commande 8 sont intégrés dans la planche de bord 5 et présentent une façade avant 19 munie d'un jeu de boutons de réglage 20 destinés à commander les volets de distribution 17, le pulseur du groupe moto-ventilateur 15 et l'échangeur de chaleur 16, afin de gérer la vitesse, le volume, et la température de l'air destiné à alimenter l'ensemble des bouches de distribution logées à l'intérieur de l'habitacle H du véhicule V, et notamment les bouches de dégivrage 18.

Les volets du jeu de volets de distribution sont avantageusement pilotés par des actionneurs de type électromécanique ou pneumatique qui reçoivent leurs ordres des moyens de commande 8.

I1 est donc possible de faire passer très rapidement un volet de l'état ouvert à l'état fermé, ainsi que de mémoriser son réglage à un instant donné en utilisant une mémoire qui peut être logée dans les moyens de commande 8.

cette possibilité de mémorisation des réglages de l'instal- lation de chauffage et/ou climatisation du véhicule V, peut être utile dans la mesure où, après une procédure de désembuage, elle autorise un retour aux réglages initiaux, lesquels préexistaient avant le lancement de ladite procédure.

Ainsi, dans ce mode de réalisation, lorsque les moyens de commande 8 reçoivent des moyens de traitement 6 une tension indiquant qu'il est nécessaire de mettre en oeuvre les moyens de chauffage, lesdits moyens de commande mémorisent les réglages en cours de l'installation 14 dans la mémoire prévue à cet effet. Puis, les moyens de commande 8 transfor ment selon une loi prédéterminée l'amplitude de la tension reçue des moyens de traitement 6, en nouvelles données de réglages de l'installation 14. De l'air chaud, dont le flux et la température sont déterminés par les nouveaux réglages, est alors pulsé au niveau des bouches de dégivrage 18.

De la sorte, il est possible d'effectuer un chauffage du pare-brise 3 qui est approprié aux conditions de température relevées à l'instant de la mesure. Cela permet donc d'effectuer une réponse adaptée aux besoins.

A chaque nouvelle mesure de température, les paramètres du désembuage peuvent être réajustés. Cette procédure peut être recommencée autant de fois que cela est nécessaire.

D'autres procédures que celle décrite pour ce second mode de réalisation, qui aboutiraient à la mise en oeuvre des éléments du dispositif de désembuage selon 1'invention, peuvent être envisagées.

L'invention ne se limite pas à un premier capteur collé sur le pare-brise ou appliqué sur celui-ci, mais elle s'applique tout aussi bien à un capteur intégré dans la structure dite feuilletée ou triplex du pare-brise.

De même, l'emplacement du second capteur destiné à mesurer la température de l'air dans l'habitacle pourra être adapté selon les véhicules.

On peut, par ailleurs, envisager d'équiper la glace arrière du véhicule V d'un second dispositif de désembuage selon l'invention. Ainsi on pourrait utiliser, soit un dispositif selon le premier mode de réalisation pour la glace arrière et un dispositif selon le second mode de réalisation pour le pare-brise, soit deux dispositifs selon le premier mode de réalisation. Dans les deux cas, le second capteur destiné à mesurer la température de l'air pourrait être commun aux deux dispositifs.

Enfin, dans le cas d'une glace arrière ou une glace latérale, il n'est pas indispensable que le circuit thermoélectrique soit un film résistif transparent comme celui décrit dans le premier mode de réalisation. Un circuit électrique tel que ceux couramment utilisés actuellement est suffisant, dans la mesure où il ne nuit pas à la bonne visibilité du conducteur.

Revendications 1.- Dispositif de désembuage de vitres, notamment d'habitacle de véhicule automobile, du type comprenant un premier capteur (1) agencé pour délivrer à des moyens de traitement (6), sous forme de premiers signaux électriques (S1), une première mesure (M1) représentative de la température d'une vitre (3) du véhicule (V), des moyens de chauffage (7, 1518) pour agir sur ladite vitre (3), et des moyens de commande (8) de ces moyens de chauffage (7, 15-18), caractérisé en ce qu'il comprend en outre un second capteur (4) agencé pour délivrer aux moyens de traitement (6), sous forme de seconds signaux électriques (S2), une seconde mesure (M2) représentative de la température de l'air dans l'habitacle (H), et en ce que les moyens de traitement (6) sont propres à coopérer avec les moyens de commande (8) en fonction d'une comparaison entre la première mesure (M1) et la seconde mesure (M2), de sorte que la température de la vitre (3) soit en permanence sensiblement supérieure ou égale à la température de l'air dans l'habitacle (H).

2. - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de traitement (6) comprennent un soustracteur électronique propre à effectuer une soustraction entre la première mesure (M1) et la seconde mesure (M2), et à délivrer, aux moyens de commande (8), de troisièmes signaux électriques (S3) représentatifs du résultat de ladite soustraction.

3. - Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de commande (8) sont propres à commander les moyens de chauffage (7, 15-18) en fonction du résultat de la soustraction.

4. - Dispositif selon la revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de commande (8) comprennent un transis tor de puissance (8) propre à alimenter les moyens de chauffage (7) en courant ou tension, en fonction des troisièmes signaux (S3).

5. - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de chauffage (7) comprennent un circuit électrique (7), de type résistance chauffante, capable d'effet thermoélectrique.

6. - Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la résistance chauffante est un film transparent (7) implanté dans la structure de la vitre (3).

7. - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de commande (8) sont propres à commander une installation de chauffage et/ou climatisation (14-18) de l'habitacle (H) du véhicule (V), laquelle installation (14-18) comprend les moyens de chauffage (15-18).

8.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le second capteur (4) comprend une sonde de température (4a), propre à mesurer la température de l'air dans l'habitacle, et un moyen (4b) pour transformer chaque mesure de température en seconde mesure (M2).

9. - Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que le moyen pour transformer (4b) est un additionneur électronique propre à effectuer une addition entre la mesure de température de l'air et une valeur prédéterminée (D).

10.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le premier capteur (1) est en contact avec une face interne de la vitre (2), laquelle surface se trouve à l'intérieur de l'habitacle (H), et en ce que le second capteur (4) est implanté dans l'habitacle (H), de préférence sur une face externe de la planche de bord (5) du véhicule (V).

Claims (2)

11.- Dispositif selon la revendication 10, dans lequel la

vitre est un pare-brise, caractérisé en ce que le premier capteur (1) est situé dans une partie supérieure (11) de la vitre (3), de préférence à proximité d'un axe de symétrie (XX) séparant ladite vitre (3) en deux parties symétriques (3a et 3b).

12.- Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que le premier capteur (1) est intégré dans un pied de fixation (12) d'un rétroviseur (13) fixé sur la face interne (2) du pare-brise (3).