Procedimiento y dispositivo de regulación de temperatura de un habitáculo.

Procedimiento de regulación de temperatura (Thab) de un habitáculo que facilita una potencia térmica regulada(Preg) para reducir un desvío entre una temperatura de consigna (T*hab) y una temperatura estimada (T^hab) delhabitáculo,

que comprende una etapa (105) para inicializar en el arranque la temperatura estimada (T^hab) con latemperaturainicial (Tinic) determinada por un intervalo de tiempo de parada que precede al arranque, y quecomprende además una etapa (104) activada cuando el citado intervalo de tiempo es corto, en la cual la temperaturainicial (Tinic) es determinada por una función del intervalo de tiempo que converge hacia una temperatura asintótica(Tasint) cuando el intervalo de tiempo aumenta, estando ligada la temperatura asintótica a una temperatura de efectode aportación solar (Tsol) del habitáculo, caracterizado por que la temperatura de efecto de aportación solar (Tsol) esfunción de una variación de la temperatura exterior (Text) al habitáculo durante el citado intervalo de tiempo.

Procedimiento y dispositivo de regulación de temperatura de un habitáculo La invención concierne a un procedimiento y a un dispositivo de regulación de temperatura de un habitáculo, de modo más particular de un habitáculo de vehículo, especialmente de vehículo automóvil.

Se conocen los sistemas de regulación térmica de vehículos de tipo sistemas en bucle. Tales sistemas reciben en entrada una temperatura de consigna de habitáculo y una temperatura medida de habitáculo que son comparadas para corregir un posicionamiento de accionadores para reducir el desvío, denominado generalmente error, entre estos dos valores.

La temperatura medida es obtenida por medio de una sonda física de temperatura de habitáculo que es un órgano caro y difícil de poner en práctica en el interior del vehículo. Además, la representatividad de la señal medida con respecto al nivel de confort que ésta se supone representa, plantea generalmente problemas de ajuste de la regulación térmica.

Para paliar estos inconvenientes, se ha considerado ya reemplazar la sonda física de temperatura de habitáculo por un simulador de comportamiento térmico del habitáculo que actúa como una sonda virtual que da un valor estimado de la temperatura del habitáculo. La sonda virtual es realizada por un cálculo dinámico que puede ser separado para las diferentes zonas del habitáculo en las cuales el confort térmico debe ser controlado.

Este cálculo está basado en una ecuación diferencial clásica de balance energético en el interior del habitáculo del tipo del descrito en el documento FR2809503.

Como cualquier cálculo dinámico, las variables de estado deben ser inicializadas al empezar el cálculo.

En el caso de una regulación térmica de vehículo, especialmente de vehículo automóvil, las variables de estado son las temperaturas calculadas en cada zona por la sonda virtual. En efecto, al iniciar el sistema, es necesario definir un punto de partida para estas temperaturas. La eficacia del sistema automático de regulación, en términos de precisión y de confort térmico, depende considerablemente de la precisión aportada a este punto de partida. Por ejemplo, si hace mucho calor (la temperatura puede llegar a 50 ºC) en el interior del vehículo un día de verano y el calculador toma como punto de partida un valor falso (por ejemplo 15 ºC) , el sistema automático funcionará como si hiciera 15 ºC en el interior del vehículo y carecerá enormemente de eficacia para refrigerar el habitáculo.

El documento FR2779097 propone equipar al sistema de climatización con un sensor que sirva para la inicialización del cálculo. Sin embargo, la elección de tal solución presenta el inconveniente de perder los efectos beneficiosos de la sonda virtual en términos de coste y de puesta en práctica de este sensor.

El documento EP 1 106 406 describe un procedimiento de estimación de la temperatura del aire en el interior de una cabina que comprende una etapa de estimación de una temperatura inicial, una etapa de determinación de una temperatura objetivo, una de determinación de la cadencia de variación de temperatura y la determinación de la temperatura del aire en el interior de la cabina sobre la base de la temperatura inicial, la temperatura objetivo y la cadencia de variación.

Para poner remedio a los problemas planteados por el estado anterior de la técnica, la invención tiene por objeto un procedimiento de regulación de temperatura de un habitáculo que facilite una potencia térmica regulada para reducir un desvío entre una temperatura de consigna y una temperatura estimada del habitáculo, que comprenda una etapa para inicializar en el arranque la temperatura estimada con una temperatura inicial determinada por un intervalo de tiempo de parada que precede al arranque.

Ventajosamente, el procedimiento comprende una etapa activa cuando el intervalo de tiempo es corto, en la cual la temperatura inicial viene determinada por una función del intervalo de tiempo que converge hacia una temperatura asíntótica para valores crecientes del intervalo de tiempo.

Particularmente, la temperatura asintótica está ligada a una temperatura exterior al habitáculo y/o a una temperatura de efecto de aportación solar del habitáculo.

De modo más particular, la temperatura de efecto de aportación solar es función de una potencia solar recibida por el habitáculo y/o de una variación de la temperatura exterior al habitáculo durante el citado intervalo de tiempo.

Ventajosamente todavía, el procedimiento comprende una etapa activada cuando el intervalo de tiempo es largo, en el cual la temperatura inicial viene determinada por una relación que comprende al menos una temperatura de órgano de regulación.

Particularmente, la relación comprende un término corrector que es función de una potencia solar recibida por el habitáculo.

La invención tiene también por objeto un dispositivo de regulación de temperatura de un habitáculo que comprende un primer componente dispuesto para facilitar una potencia térmica regulada de modo que se reduzca un desvío entre una temperatura de consigna y una temperatura estimada del habitáculo, y un segundo componente dispuesto para ejecutar el procedimiento de acuerdo con la invención.

La invención tiene todavía por objeto un vehículo que comprenda el dispositivo de acuerdo con la invención.

La invención se comprenderá mejor, y otros objetivos, características, detalles y ventajas de ésta se pondrán de manifiesto de modo más claro en el transcurso de la descripción explicativa que sigue, hecha refiriéndose a los dibujos esquemáticos anejos dados únicamente a título de ejemplo, que ilustra un modo preferido de realización de la invención, y en los cuales:

- la figura 1 es una representación esquemática de dispositivo de regulación de acuerdo con la invención;

- la figura 2 muestra una curva de respuesta en temperatura de habitáculo;

- la figura 3 es un organigrama de procedimiento de acuerdo con la invención.

El procedimiento y el dispositivo descritos ahora permiten regular la temperatura Thab de un habitáculo inicializando en el arranque una temperatura estimada T^hab del habitáculo con una temperatura inicial Tinic determinada por un intervalo de tiempo de parada que precede al arranque, con el fin de facilitar una potencia térmica regulada Preg que reduzca un desvío entre una temperatura de consigna T*hab y la temperatura estimada T^hab.

El cálculo de temperatura inicial del habitáculo alcanza un nivel de precisión situado en un intervalo de tolerancia inferior a 5 ºC. En particular, se estima el impacto de la insolación durante la parada a fin de mejorar la precisión del cálculo. Los datos de entrada utilizados para el cálculo comprenden mediciones obtenidas con sensores utilizados clásicamente por los sistemas de climatización automáticos tales como los relativos a una temperatura exterior, a una insolación o a una temperatura de evaporador, completados por valores que son memorizados de manera no borrable durante la parada del vehículo y que son restituidos en el momento del arranque siguiente. Como se verá en el ejemplo de puesta en práctica descrito en lo que sigue, los valores memorizados comprenden esencialmente la temperatura exterior Text y la temperatura del habitáculo T^hab. Finalmente, se utiliza igualmente la duración de parada del vehículo.

En el dispositivo representado en la figura 1, un componente 1 genera de manera clásica una potencia térmica regulada Preg que es transmitida al interior del habitáculo. La temperatura efectiva Thab del habitáculo o de una zona interior al habitáculo, resulta de una función de transferencia 2 del habitáculo que recibe en entrada la potencia térmica regulada Preg y sometida a diversos factores ambientales que comprenden especialmente una potencia Psol aportada por el sol al habitáculo e intercambios por conducciones y convección térmica con el exterior del vehículo a la temperatura Text.

De manera en sí conocida, el componente 1 gobierna diferentes accionadores (no representados) tales como órganos calefactores, órganos refrigerantes y trampillas de control de caudal, con el fin de facilitar la potencia térmica regulada Preg para reducir un desvío entre una temperatura de consigna T*hab y un valor representativo de la temperatura efectiva Thab del habitáculo. Un desvío positivo indica una temperatura efectiva superior a la consigna y la potencia térmica regulada Preg se expresa entonces a veces en frigorías. Un desvío negativo indica una temperatura efectiva inferior a la consigna y la potencia térmica regulada se expresa entonces a veces en termias. El componente... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de regulación de temperatura (Thab) de un habitáculo que facilita una potencia térmica regulada (Preg) para reducir un desvío entre una temperatura de consigna (T*hab) y una temperatura estimada (T^hab) del habitáculo, que comprende una etapa (105) para inicializar en el arranque la temperatura estimada (T^hab) con la 5 temperatura inicial (Tinic) determinada por un intervalo de tiempo de parada que precede al arranque, y que comprende además una etapa (104) activada cuando el citado intervalo de tiempo es corto, en la cual la temperatura inicial (Tinic) es determinada por una función del intervalo de tiempo que converge hacia una temperatura asintótica (Tasint) cuando el intervalo de tiempo aumenta, estando ligada la temperatura asintótica a una temperatura de efecto de aportación solar (Tsol) del habitáculo, caracterizado por que la temperatura de efecto de aportación solar (Tsol) es función de una variación de la temperatura exterior (Text) al habitáculo durante el citado intervalo de tiempo.

2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el cual la temperatura asintótica está ligada a una temperatura exterior (Text) al habitáculo.

3. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 o 2, en el cual la temperatura de efecto de aportación solar (Tsol) es función de una potencia solar (Psol) recibida por el habitáculo.

4. Procedimiento de acuerdo con una de las reivindicaciones precedentes, que comprende una etapa (102) activada cuando el citado intervalo de tiempo es largo, en el cual la temperatura inicial (Tinic) viene determinada por una relación que comprende al menos una temperatura de órgano de regulación (Tevap) .

5. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 4, en el cual la citada relación comprende un término correctivo que es función de una potencia solar (Psol) recibida por el habitáculo.

6. Dispositivo de regulación de temperatura (Thab) de un habitáculo que comprende un primer componente (1) dispuesto para facilitar una potencia térmica regulada (Preg) de modo que se reduzca un desvío entre una temperatura de consigna (T*hab) y una temperatura estimada (T^hab) del habitáculo, y un segundo componente (2) dispuesto para ejecutar el procedimiento de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 5.

7. Vehículo que comprende el dispositivo de acuerdo con la reivindicación 6.