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WO2018134299A1 - Procede et dispositif de chauffage d'un organe de vehicule - Google Patents

Procede et dispositif de chauffage d'un organe de vehicule Download PDF

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Publication number
WO2018134299A1
WO2018134299A1 PCT/EP2018/051196 EP2018051196W WO2018134299A1 WO 2018134299 A1 WO2018134299 A1 WO 2018134299A1 EP 2018051196 W EP2018051196 W EP 2018051196W WO 2018134299 A1 WO2018134299 A1 WO 2018134299A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
heating unit
electric heating
electrical
temperature
electrical energy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2018/051196
Other languages
English (en)
Inventor
Eric GALLOT
Alexander Gulde
Thomas LETIERCE
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Autoliv Development AB
Original Assignee
Autoliv Development AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Autoliv Development AB filed Critical Autoliv Development AB
Priority to CN201880014477.1A priority Critical patent/CN110352154A/zh
Priority to KR1020197023259A priority patent/KR20190108591A/ko
Priority to DE112018000268.3T priority patent/DE112018000268B4/de
Priority to US16/479,349 priority patent/US11479287B2/en
Priority to JP2019538177A priority patent/JP6910448B2/ja
Publication of WO2018134299A1 publication Critical patent/WO2018134299A1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D1/00—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle
    • B62D1/02—Steering controls, i.e. means for initiating a change of direction of the vehicle vehicle-mounted
    • B62D1/04—Hand wheels
    • B62D1/06—Rims, e.g. with heating means; Rim covers
    • B62D1/065—Steering wheels with heating and ventilating means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60N—SEATS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES; VEHICLE PASSENGER ACCOMMODATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60N2/00—Seats specially adapted for vehicles; Arrangement or mounting of seats in vehicles
    • B60N2/56—Heating or ventilating devices
    • B60N2/5678—Heating or ventilating devices characterised by electrical systems
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B1/00—Details of electric heating devices
    • H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H05B1/0227—Applications
    • H05B1/023—Industrial applications
    • H05B1/0236—Industrial applications for vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B1/00—Details of electric heating devices
    • H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H05B1/0227—Applications
    • H05B1/023—Industrial applications
    • H05B1/0236—Industrial applications for vehicles
    • H05B1/0238—For seats

Definitions

  • the present invention generally relates to a method and a device for heating a vehicle member, such as a heated steering wheel, or a heated seat.
  • An object of the present invention is to meet the disadvantages of the documents of the prior art mentioned above and in particular, first of all, to propose a method and a device for heating a vehicle member, which allows a special temperature setting of a zone or limited surface of the organ, while remaining simple to manufacture and without consuming too much electricity.
  • a first aspect of the invention concerns a method of heating a vehicle member such as a steering wheel or a seat, comprising at least a first electric heating unit and at least a second electric heating unit, the method comprising:
  • a first step with a step of supplying an electric current to said at least one first electric heating unit until at least one priority zone of the member reaches a temperature setpoint, and with a phase consisting of determining a first electrical energy supplied to said at least one first electric heating unit to reach the temperature setpoint,
  • a second step with at least one phase consisting in delivering to said at least one second electric heating unit a second energy electrical, calculated on the basis of the first electrical energy supplied to said at least one first electric heating unit during the first step.
  • the method according to the invention proposes to feed the second heating unit during the second step only taking into account the energy supplied to the first heating unit, which simplifies the overall architecture (no need for temperature sensor on the zone heated by the second heating unit).
  • the method therefore calculates the integral as a function of time of the electric power supplied to the first unit to determine the first energy supplied.
  • the method defines either the heating time (if the heating power is predetermined), or the heating power (if the heating time is predetermined) applied to the second heating unit, to provide totally the second energy to the second unit. It is also possible to consider updating the calculation of the heating time or the heating power during the second step if, for example, the available power varies during this second step.
  • said at least one first electric heating unit is arranged to heat said at least one priority zone, and said at least one second electric heating unit is arranged to heat another zone of the organ than the priority zone.
  • the first step consists in supplying most of the current to said at least one first electric heating unit.
  • the second step comprises at least one phase of supplying an electric current to said at least first electric heating unit to maintain said at least one priority zone of the organ at the temperature setpoint. It can be considered to supply the first heating unit if it is necessary to maintain the temperature at a minimum value, as for example if this second step lasts a long time. This temperature maintenance requires only a small amount of current, the priority being able to go to the second heating unit.
  • a supply line defining a maximum power supply, being provided for supplying said at least one first electric heating unit and said at least one second electric heating unit, and:
  • said at least one first electric heating unit receives at most a predetermined portion of the maximum power supply, and said at least one second electric heating unit receives the available complement of the maximum power supply.
  • Such a distribution of the powers allocated to the two units makes it possible to optimize the rate of rise in temperature of the other zone without the temperature regulation of the priority zone being affected.
  • the power available for the other zone during the second step is variable with a guaranteed minimum: if during the regulation of the priority zone, the first unit does not consume electrical power, this electrical power not consumed by the first unit is assigned to the second unit which allows it to heat up faster.
  • the regulation of the priority zone is not affected because a given electrical power is allocated to it in priority if necessary.
  • the priority zone has a part of the available power, up to a ceiling, and then the other zone benefits from the complement (the rest of the available power), but the priority zone can also not consume nothing if the temperature is within the limits of the regulation and in this case, all the available power is allocated to the other zone. For example, if heating units are equivalent or equal, feed the first unit with not more than 50% of the maximum power available to maintain the priority temperature zone.
  • said at least one first electric heating unit receives at least 60% of the maximum power supply, and / or said at least one second electric heating unit is powered with at most 40% of the maximum power supply.
  • said at least one first electric heating unit is supplied with at least 70% of the maximum power supply, and the applicant has found that this value makes it possible to arrive quickly at the set temperature. without degrading too much the heating of other areas of the body by said at least a second heating unit.
  • this first step there is no power assignment from one unit to another, each consuming the power allocated to it.
  • said at least one second electric heating unit is powered by taking into account only the first electrical energy supplied to said at least one first electric heating unit during the first step, possibly modulated by a multiplying coefficient of heater. That is, the method only follows this parameter to supply current to the second heating unit. This eliminates the need for a temperature sensor for the second heating unit.
  • the multiplying coefficient may be fixed or variable, for example depending on the temperature inside the vehicle.
  • the multiplying coefficient may or may not take into account the power delivered to the first unit which could affect the heating of the second zone when the two zones are close to one another.
  • the heating method comprises a third step, starting after the complete supply of the second energy electrically to said at least one second electric heating unit, and consisting of:
  • said at least one first electric heating unit comprises a first electrical resistance
  • said at least one second electric heating unit comprises a second electrical resistance
  • the second electrical holding power supplied to said at least one second electric heating unit is equal to the first electrical holding power modulated by a ratio of the value of the second electrical resistance divided by the value of the first electrical resistance. It is possible to modulate the second electrical holding power with respect to the first electrical holding power only with the resistance ratio, but it is also possible to modulate the second electrical holding power also with a surface coefficient covered by the units. heating, a coefficient of thermal conduction ...
  • said at least one first electric heating unit comprises a first electrical resistance
  • said at least one second electric heating unit comprises a second electrical resistance
  • the second electrical energy is equal to the first energy.
  • any step of measuring a temperature during the first step or during the second step is a step of measuring a temperature of said at least one priority zone.
  • the heating method therefore only takes into account the temperature of the priority zone for controlling the heating units.
  • the first step is implemented only if the set temperature is higher by more than 15 ° C with respect to the temperature of said at least one priority zone. For example, it is possible to provide an automatic start of the heating process if such a difference in temperature is observed.
  • a second aspect of the invention relates to a device for heating a vehicle member such as a steering wheel or a seat, comprising:
  • control unit arranged to control said at least one first electric heating unit and said at least one second electric heating unit
  • At least one temperature sensor arranged to measure a temperature of a priority zone of the organ
  • the heating device comprises as sole temperature sensor said at least one temperature sensor.
  • a third aspect of the invention relates to a vehicle steering wheel comprising a heater according to the second aspect, and / or arranged to be heated by the method according to the first aspect.
  • a fourth aspect of the invention relates to a vehicle seat comprising a heater according to the second aspect, and / or arranged to be heated by the method according to the first aspect.
  • a fifth aspect of the invention relates to a motor vehicle having a vehicle steering wheel according to the third aspect and / or at least one seat according to the fourth aspect.
  • FIG. 1 shows a simplified view of a heating wheel comprising a heating device according to the present invention, adapted to implement the heating method according to the present invention
  • FIG. 2 represents a diagram of the temperatures measured on the steering wheel of FIG. 1, when the method according to the present invention is implemented;
  • FIG. 3 represents a heating layer for a heating device according to the invention;
  • FIG. 4 represents an exemplary supply of current during a first step of the method according to the invention.
  • FIG. 1 represents a steering wheel comprising:
  • a hub arranged to fix the steering wheel on a steering column
  • the rim includes two priority zones 10, and two other zones
  • a first priority zone 10 is arranged substantially at 10 o'clock, and a second priority zone 10 is arranged at 14 o'clock.
  • the two priority areas 10 are arranged where the driver places his hands most often when driving the vehicle (position "10:10").
  • the heating device according to the invention comprises:
  • a second heating unit arranged in the rim at the other two zones 20.
  • a resistive sheet 30 as shown schematically in FIG. 3, with two electrical resistors each localized opposite the areas to be heated (a first electrical resistance R1 facing the priority areas 10, and a second electrical resistance R2 opposite the other zones 20).
  • first electrical resistance R1 facing the priority areas 10
  • second electrical resistance R2 opposite the other zones 20.
  • the power supply PA is limited to a maximum power supply PMA and it is imperative to calibrate the total value of heating resistors R1 and R2 R1 and R2 depending on this maximum power supply. Taking into account this constraint, the invention proposes to feed the first resistance of R1 and the second resistance R2 according to a particular strategy, to however quickly heat the priority areas 10.
  • FIG. 2 represents an example of heating implementing the method according to the present invention.
  • the ordinate axis is that of the temperatures measured at the surface of a steering wheel equipped with a heating device according to the present invention, and the abscissa axis represents the time.
  • the solid line curve represents the temperature at the priority zones 10, to the right of the first resistor R1, and the dashed line curve represents the temperature at the other zones 20, to the right of the second resistor R2.
  • a temperature set point C is defined between two horizontal lines, for example between 25 ° C and 28 ° C. If the vehicle steering wheel is cold (eg 0 ° C), then the heating process can be started either automatically or by the driver.
  • the first resistor R1 is energized so as to receive a first electrical power P1 which is a majority of the maximum power supply PMA (for example 70% of the maximum power supply PMA ), and the rest of the available supply power PA is sent to the second resistor R2 (30% of the maximum power supply PMA, so in the example here) as the second electrical power P2.
  • PMA P1 + P2.
  • the heating process also counts a first electrical energy EE1 supplied to the first resistor R1. (EE1, in joules, is the product of the first electrical power P1 in watts by the time (t1-t0) in seconds).
  • the priority zones 10 are at the temperature setpoint C, and then begins a second step of regulating the first resistor R1 to maintain this temperature setpoint.
  • a maximum predefined power is available for the first resistance.
  • the electrical energy sent to this second resistor R2 is a second electrical energy EE2, calculated on the basis of the first electrical energy EE1 determined during the first step. In fact, this first electrical energy has made it possible to bring the priority zones 10 to the temperature set point C with temperature measurement, it is therefore reliable to take this first electrical energy EE1 into account to determine the amount of energy to be supplied. at the second resistance R2.
  • the first electrical energy EE1 it is possible to weight the first electrical energy EE1 to find the second electrical energy EE2, as a function of a ratio of the resistance R2 / R1, or a surface ratio to be heated, another experimental ratio or the internal temperature of the vehicle or the temperature of the resistors for example. Parameters related to the structure of the steering wheel such as the presence of decorative elements made of different materials can also be taken into account.
  • the first resistor R1 it is fed only to maintain the temperature setpoint. It can then limit its power to 50% or less of the maximum power supply, and even power the second resistance R2 with all the power when the first resistor R1 does not need to be powered, as between time t1 and time t2. Between the time t2 and the time t3, the first resistor R1 needs to be powered, which decreases the energy input to the second electrical resistance R2, and its temperature rises less rapidly. However, at time t3, all the electrical energy EE2 has been delivered to the second electrical resistance R2, and this is therefore at the set temperature.
  • the method according to the invention does not take into account the temperature in the other zones 20. Only the temperature at the priority zones is taken into account, to drive the first electrical resistance R1, and only the first one. EE1 electrical energy is taken into account to drive the second electrical resistance during the second step between t1 and Î3, after deduction of the need for regulation / maintenance temperature of the first electrical resistance R1.
  • a third step begins, that of keeping in temperature setpoint of the entire steering wheel.
  • the first electrical resistance R1 is driven as a function of its temperature, and the second electrical resistance R2 is driven in the same way as the first resistor R1, simply by multiplying the power P1 by a holding coefficient, to determine the power P2 to provide.
  • the second electrical power P2 is an affine function of the first electrical power P1 supplied to the first electrical resistance R1.
  • R1 and R2 are of the same value, or each must heat an equivalent surface and the flywheel is similarly constructed in the two zones to be heated, it is conceivable to provide the same electrical power to the two resistors R1 and R2. Thus, it is possible to guarantee that the two zones will be maintained in temperature in the same interval by using only one temperature sensor.
  • FIG. 4 represents an example of power supply of the resistors R1 and R2 during the first heating step.
  • T1 a period of time
  • the first resistor R1 is supplied with all the available electrical power between the beginning of the period up to 70% of this period T1.
  • the resistance R2 which is supplied with all the electric power available until the end of the period T1.
  • the first resistor R1 receives about 70% of all the available power
  • the second resistor R2 receives the complement, that is to say about 30% of all the available power. This principle can obviously be repeated during the second step and / or during the third heating step of the method according to the invention.

Landscapes

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Abstract

Procédé de chauffage d'un organe de véhicule, comprenant au moins une première unité de chauffage électrique et au moins une deuxième unité de chauffage électrique, le procédé comprenant : - une première étape avec une étape consistant à alimenter en courant la première unité de chauffage électrique jusqu'à ce qu'au moins une zone atteigne une consigne de température, et avec une étape consistant à déterminer une première énergie électrique fournie à la première unité de chauffage électrique, - une deuxième étape avec une étape consistant à consistant à alimenter la première unité de chauffage électrique pour maintenir la zone prioritaire de l'organe à la consigne de température et avec une étape consistant à délivrer à la deuxième unité de chauffage électrique une deuxième énergie électrique, calculée sur la base de la première énergie électrique.

Description

PROCEDE ET DISPOSITI F DE CHAUFFAGE D'UN ORGANE DE
VEHICULE
La présente invention concerne de manière générale un procédé et un dispositif de chauffage d'un organe de véhicule, tel qu'un volant chauffant, ou un siège chauffant.
Le document US8066324 décrit un dispositif de chauffage pour un siège de véhicule, mais le système est compliqué car il nécessite plusieurs capteurs de température, ce qui augmente la complexité de l'unité de commande (qui doit donc être capable de recevoir plusieurs lignes de mesure), et les coûts associés.
Un but de la présente invention est de répondre aux inconvénients des documents de l'art antérieur mentionnés ci-dessus et en particulier, tout d'abord, de proposer un procédé et un dispositif de chauffage d'un organe de véhicule, qui permet un mise en température particulière d'une zone ou surface limitée de l'organe, tout en restant simple à fabriquer et sans consommer trop d'électricité.
Pour cela un premier aspect de l'invention concerne un procédé de chauffage d'un organe de véhicule tel qu'un volant ou un siège, comprenant au moins une première unité de chauffage électrique et au moins une deuxième unité de chauffage électrique, le procédé comprenant :
- une première étape avec une phase consistant à fournir un courant électrique à ladite au moins une première unité de chauffage électrique jusqu'à ce qu'au moins une zone prioritaire de l'organe atteigne une consigne de température, et avec une phase consistant à déterminer une première énergie électrique fournie à ladite au moins une première unité de chauffage électrique pour atteindre la consigne de température,
- une deuxième étape avec au moins une phase consistant à délivrer à ladite au moins une deuxième unité de chauffage électrique une deuxième énergie électrique, calculée sur la base de la première énergie électrique fournie à ladite au moins une première unité de chauffage électrique durant la première étape.
Le procédé selon l'invention propose d'alimenter la deuxième unité de chauffage pendant la deuxième étape uniquement en tenant compte de l'énergie fournie à la première unité de chauffage, ce qui simplifie l'architecture globale (pas besoin de capteur de température sur la zone chauffée par la deuxième unité de chauffage). De plus, on peut choisir d'alimenter la première unité pendant la première étape avec une puissance électrique différente de celle fournie à la deuxième unité, ce qui apporte une solution pour répondre à des besoins particuliers. Lors de la première étape, le procédé calcule donc l'intégrale en fonction du temps de la puissance électrique fournie à la première unité pour déterminer la première énergie fournie. Pendant la deuxième étape, le procédé définit soit le temps de chauffage (si la puissance de chauffage est prédéterminée), soit la puissance de chauffage (si le temps de chauffage est prédéterminé) appliqué(e) à la deuxième unité de chauffage, pour fournir totalement la deuxième énergie à la deuxième unité. On peut envisager également de mettre à jour le calcul du temps de chauffage ou de la puissance de chauffage au cours de la deuxième étape si par exemple la puissance disponible varie lors de cette deuxième étape.
Avantageusement, ladite au moins une première unité de chauffage électrique est agencée pour chauffer ladite au moins une zone prioritaire, et ladite au moins une deuxième unité de chauffage électrique est agencée pour chauffer une autre zone de l'organe que la zone prioritaire.
Avantageusement, la première étape consiste à alimenter en courant majoritairement ladite au moins une première unité de chauffage électrique.
Avantageusement, la deuxième étape comprend au moins une phase consistant à fournir un courant électrique à ladite au moins première unité de chauffage électrique pour maintenir ladite au moins une zone prioritaire de l'organe à la consigne de température. On peut envisager d'alimenter la première unité de chauffage s'il faut maintenir la température à une valeur minimale, comme par exemple si cette deuxième étape dure longtemps. Ce maintien en température ne requiert qu'une faible quantité de courant, la priorité pouvant aller à la deuxième unité de chauffage.
Avantageusement, une ligne d'alimentation, définissant une puissance maximale d'alimentation, étant prévue pour alimenter ladite au moins une première unité de chauffage électrique et ladite au moins une deuxième unité de chauffage électrique, et :
- durant la deuxième étape, ladite au moins une première unité de chauffage électrique reçoit au plus une portion prédéterminée de la puissance maximale d'alimentation, et ladite au moins une deuxième unité de chauffage électrique reçoit le complément disponible de la puissance maximale d'alimentation.
Une telle répartition des puissances allouées aux deux unités permet d'optimiser la vitesse de montée en température de l'autre zone sans que la régulation de température de la zone prioritaire ne soit affectée. En effet, la puissance disponible pour l'autre zone lors de la deuxième étape est variable avec un minimum garanti : si pendant la régulation de la zone prioritaire, la première unité ne consomme pas de puissance électrique, cette puissance électrique non consommée par la première unité est affectée à la deuxième unité ce qui lui permet de chauffer plus rapidement. Dans le même temps, la régulation de la zone prioritaire n'est pas affectée car une puissance électrique donnée lui est allouée en priorité si nécessaire. En d'autres termes, la zone prioritaire dispose d'une partie de la puissance disponible, jusqu'à un plafond, et alors l'autre zone bénéficie du complément (le reste de la puissance disponible), mais la zone prioritaire peut aussi ne rien consommer si la température se trouve dans les limites de la régulation et dans ce cas, toute la puissance disponible est allouée à l'autre zone. Par exemple, si unités de chauffage sont équivalentes ou égales, on peu alimenter la première unité avec 50% au plus de la puissance maximale disponible pour maintenir la zone prioritaire en température.
Avantageusement, durant la première étape, ladite au moins une première unité de chauffage électrique reçoit au moins 60% de la puissance maximale d'alimentation, et/ou ladite au moins une deuxième unité de chauffage électrique est alimentée avec au plus 40% de la puissance maximale d'alimentation. Très préférentiellement, durant la première étape, ladite au moins une première unité de chauffage électrique est alimentée avec au moins 70% de la puissance maximale d'alimentation, et la demanderesse a constaté que cette valeur permet d'arriver rapidement à la température de consigne, sans pour autant dégrader trop le chauffage d'autres zones de l'organe par ladite au moins une deuxième unité de chauffage. Pendant cette première étape, il n'y a pas d'affectation de puissance d'une unité vers l'autre, chacune consommant la puissance qui lui est allouée.
Avantageusement, durant la deuxième étape, ladite au moins une deuxième unité de chauffage électrique est alimentée en tenant uniquement compte de la première énergie électrique fournie à ladite au moins une première unité de chauffage électrique durant la première étape, éventuellement modulée par un coefficient multiplicateur de chauffage. C'est- à-dire que le procédé ne suit que ce paramètre pour délivrer du courant à la deuxième unité de chauffage. Cela permet de se passer de capteur de température pour la deuxième unité de chauffage. Le coefficient multiplicateur pourra être fixe ou variable, par exemple en fonction de la température à l'intérieur du véhicule. En outre, le coefficient multiplicateur pourra tenir compte ou pas de la puissance délivrée à la première unité qui pourrait influer sur la chauffe de la deuxième zone lorsque les deux zones sont proches l'une de l'autre.
Avantageusement, le procédé de chauffage comprend une troisième étape, débutant après la fourniture complète de la deuxième énergie électrique à ladite au moins une deuxième unité de chauffage électrique, et consistant :
- à maintenir ladite au moins une zone prioritaire de l'organe à la température de consigne en fournissant à ladite au moins une première unité de chauffage électrique une première puissance électrique de maintien,
- à fournir à ladite au moins une deuxième unité de chauffage électrique une deuxième puissance électrique de maintien calculée sur la base de la première puissance électrique de maintien fournie à ladite au moins une première unité de chauffage électrique pendant cette troisième étape. Même pendant la troisième étape, le pilotage en courant électrique de la deuxième unité ne se fait que sur la base du courant délivré à la première unité de chauffage. Il n'y a donc toujours pas besoin de faire une acquisition de température sur d'autres zones de l'organe.
Avantageusement, ladite au moins une première unité de chauffage électrique comprend une première résistance électrique, ladite au moins une deuxième unité de chauffage électrique comprend une deuxième résistance électrique, et pendant la troisième étape, la deuxième puissance électrique de maintien fournie à ladite au moins une deuxième unité de chauffage électrique est égale à la première puissance électrique de maintien modulée par un ratio de la valeur de la deuxième résistance électrique divisée par la valeur de la première résistance électrique. On peut prévoir de moduler la deuxième puissance électrique de maintien par rapport à la première puissance électrique de maintien uniquement avec le ratio de résistance, mais on peut également prévoir de moduler la deuxième puissance électrique de maintien également avec un coefficient de surface couverte par les unités de chauffage, un coefficient de conduction thermique...
Avantageusement, ladite au moins une première unité de chauffage électrique comprend une première résistance électrique, ladite au moins une deuxième unité de chauffage électrique comprend une deuxième résistance électrique, et la deuxième énergie électrique est égale à la première énergie électrique modulée par un ratio de la valeur de la deuxième résistance électrique divisée par la valeur de la première résistance électrique. On peut prévoir de moduler la deuxième énergie électrique par rapport à la première énergie électrique uniquement avec le ratio de résistance, mais on peut également prévoir de moduler la deuxième énergie électrique également avec un coefficient de surface couverte par les unités de chauffage, un coefficient de conduction thermique...
Avantageusement, toute étape de mesure d'une température au cours de la première étape ou au cours de la deuxième étape est une étape de mesure d'une température de ladite au moins une zone prioritaire. Le procédé de chauffage ne tient donc compte que de la température de la zone prioritaire pour piloter les unités de chauffage.
Avantageusement, la première étape est mise en œuvre uniquement si la température de consigne est supérieure de plus de 15°C par rapport à la température de ladite au moins une zone prioritaire. On peut par exemple prévoir une mise en route automatique du procédé de chauffage si un tel écart de température est constaté.
Un deuxième aspect de l'invention concerne un dispositif de chauffage d'un organe de véhicule tel qu'un volant ou un siège, comprenant :
- au moins une première unité de chauffage électrique,
- au moins une deuxième unité de chauffage électrique,
- au moins une unité de commande agencée pour commander ladite au moins une première unité de chauffage électrique et ladite au moins une deuxième unité de chauffage électrique,
- au moins un capteur de température agencé pour mesurer une température d'une zone prioritaire de l'organe,
caractérisé en ce que ladite au moins une unité de commande est agencée :
- pour déterminer une première énergie électrique fournie à ladite au moins une première unité de chauffage électrique sur la base d'une température mesurée par ledit au moins un capteur de température, - et pour délivrer à ladite au moins une deuxième unité de chauffage électrique une deuxième énergie électrique, calculée sur la base de la première énergie électrique.
Avantageusement, le dispositif de chauffage comprend comme seul capteur de température ledit au moins un capteur de température.
Un troisième aspect de l'invention concerne un volant de véhicule comprenant un dispositif de chauffage selon le deuxième aspect, et/ou agencé pour être chauffé par le procédé selon le premier aspect.
Un quatrième aspect de l'invention concerne un siège de véhicule comprenant un dispositif de chauffage selon le deuxième aspect, et/ou agencé pour être chauffé par le procédé selon le premier aspect.
Un cinquième aspect de l'invention concerne un véhicule automobile comportant un volant de véhicule selon le troisième aspect et/ou au moins un siège selon le quatrième aspect. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés, dans lesquels :
- la figure 1 représente une vue simplifiée d'un volant chauffant comprenant un dispositif de chauffage selon la présente invention, apte à mettre en œuvre le procédé de chauffage selon la présente invention ;
- la figure 2 représente un diagramme des températures mesurées sur le volant de la figure 1 , lorsque le procédé selon la présente invention est mis en œuvre ; - la figure 3 représente une nappe de chauffage pour un dispositif de chauffage selon l'invention ;
- la figure 4 représente un exemple fourniture de courant pendant une première étape du procédé selon l'invention. La figure 1 représente un volant comprenant :
- un moyeu agencé pour fixer le volant sur une colonne de direction,
- une jante,
- trois branches reliant le moyeu à la jante.
La jante comprend deux zones prioritaires 10, et deux autres zones
20. Une première zone prioritaire 10 est agencée sensiblement à 10 heures, et une deuxième zone prioritaire 10 est quant à elle agencée à 14 heures. Autrement dit, les deux zones prioritaires 10 sont agencées aux endroits où le conducteur place le plus souvent ses mains lors de la conduite du véhicule (position "10h10").
Lorsque le véhicule est froid, il est avantageux de chauffer de manière préférentielle les deux zones prioritaires 10, pour procurer rapidement une sensation de confort au conducteur. Les autres zones 20 seront alors chauffées moins rapidement.
A cet effet, le dispositif de chauffage selon l'invention comprend :
- une première unité de chauffage agencée dans la jante au niveau des deux zones prioritaires 10,
- une deuxième unité de chauffage agencée dans la jante au niveau des deux autres zones 20.
Par exemple, on peut envisager d'implanter sous la couche externe de la jante du volant une nappe résistive 30 comme schématisée figure 3, avec deux résistances électriques chacune localisée en regard des zones à chauffer (une première résistance électrique R1 en regard des zones prioritaires 10, et une deuxième résistance électrique R2 en regard des autres zones 20). Lorsque la première zone est coupée en deux par la deuxième zone comme c'est le cas sur cet exemple, il existe une continuité électrique (des conducteurs électriques) entre les deux éléments électriques dédiés à chaque zone. Chaque continuité influence la température de la zone qu'elle traverse lorsqu'elle est alimentée en courant. Selon l'importance de l'influence, les coefficients de chauffage et de maintien peuvent tenir compte de l'impact de ces continuités électriques.
En raison de la présence d'un joint électrique tournant au niveau du moyeu du volant, la puissance d'alimentation PA est limitée à une puissance maximale d'alimentation PMA et II est impératif de calibrer la valeur totale des résistances R1 et R2 de chauffage R1 et R2 en fonction de cette puissance maximale d'alimentation. En tenant compte de cette contrainte, l'invention propose d'alimenter la première résistance de R1 et la deuxième résistance R2 selon une stratégie particulière, pour toutefois chauffer rapidement les zones prioritaires 10.
La figure 2 représente un exemple de chauffage mettant en œuvre le procédé selon la présente invention. L'axe des ordonnées est celui des températures mesurées en surface d'un volant équipé d'un dispositif de chauffage selon la présente invention, et l'axe des abscisses représente le temps.
La courbe en trait plein représente la température au niveau des zones prioritaires 10, au droit de la première résistance R1 , et la courbe en trait mixte représente la température au niveau des autres zones 20, au droit de la deuxième résistance R2. Une consigne de température C est définie entre deux droites horizontales, par exemple entre 25°C et 28°C. Si le volant du véhicule est froid (par exemple 0°C), alors le procédé de chauffage peut être enclenché, soit automatiquement, soit par le conducteur.
Pendant une première étape, entre tO et t1 , la première résistance R1 est alimentée de sorte à recevoir une première puissance électrique P1 qui est une majorité de la puissance maximale d'alimentation PMA (par exemple 70% de la puissance maximale d'alimentation PMA), et le reste de la puissance d'alimentation PA disponible est envoyé à la deuxième résistance R2 (30% de la puissance maximale d'alimentation PMA donc dans l'exemple ici) en tant que deuxième puissance électrique P2. On a donc PMA = P1 +P2. On constate que la température dans les zones prioritaires 10 augmente plus rapidement, entre tO et t1 , que la température dans les autres zones 20. Pendant cette première étape, le procédé de chauffage comptabilise également une première énergie électrique EE1 fournie à la première résistance R1 (EE1 , en joules, est le produit de la première puissance électrique P1 en watts par le temps (t1-t0) en secondes).
Au temps t1 , les zones prioritaires 10 sont à la consigne de température C, et débute alors une deuxième étape de régulation de la première résistance R1 pour maintenir cette consigne de température. Pour cela une puissance prédéfinie maximum est disponible pour la première résistance. Le reste de la puissance électrique disponible est alors envoyée à la deuxième résistance R2, on a toujours PMA = P1 +P2. Cependant, l'énergie électrique envoyée à cette deuxième résistance R2 est une deuxième énergie électrique EE2, calculée sur la base de la première énergie électrique EE1 déterminée durant la première étape. En effet, cette première énergie électrique a permis d'amener les zones prioritaires 10 à la consigne de température C avec mesure de la température, il est donc fiable de prendre cette première énergie électrique EE1 en compte pour déterminer la quantité d'énergie à apporter à la deuxième résistance R2. Bien entendu, on peut pondérer la première énergie électrique EE1 pour trouver la deuxième énergie électrique EE2, en fonction d'un ratio des résistance R2/R1 , ou bien un ratio de surface à chauffer, un autre ratio expérimental ou bien la température intérieure du véhicule ou la température des résistances par exemple. Des paramètres liés à la structure du volant tels que la présence d'éléments de décor faits de différentes matières peuvent aussi être pris en compte.
En ce qui concerne la première résistance R1 , celle-ci est alimentée uniquement pour maintenir la consigne de température. On peut alors limiter son alimentation à 50% ou moins de la puissance maximale d'alimentation, et même alimenter la deuxième résistance R2 avec toute la puissance d'alimentation lorsque la première résistance R1 n'a pas besoin d'être alimentée, comme entre le temps t1 et le temps t2. Entre le temps t2 et le temps t3, la première résistance R1 a besoin d'être alimentée, ce qui diminue les apports d'énergie vers la deuxième résistance électrique R2, et sa température monte moins rapidement. Cependant, au temps t3, toute l'énergie électrique EE2 a été délivrée à la deuxième résistance électrique R2, et celle-ci se trouve donc à la température de consigne.
Il est à noter que le procédé selon l'invention ne prend pas en compte la température au niveau des autres zones 20. Seule la température au niveau des zones prioritaire est prise en compte, pour piloter la première résistance électrique R1 , et seule la première énergie électrique EE1 est prise en compte pour piloter la deuxième résistance électrique pendant la deuxième étape entre t1 et Î3, déduction faite des besoins de régulation/maintien en température de la première résistance électrique R1.
Une fois la deuxième énergie électrique EE2 complètement délivrée à la deuxième résistance électrique R2, une troisième étape débute, celle du maintien en consigne de température de tout le volant. Lors de cette troisième étape, la première résistance électrique R1 est pilotée en fonction de sa température, et la deuxième résistance électrique R2, est pilotée de la même manière que la première résistance R1 , en multipliant simplement la puissance P1 par un coefficient de maintien, pour déterminer la puissance P2 à lui fournir.
En d'autres termes, la deuxième puissance électrique P2 est une fonction affine de la première puissance électrique P1 fournie à la première résistance électrique R1.
Si R1 et R2 sont de même valeur, ou doivent chacune chauffer un surface équivalente et que le volant est construit de manière similaire dans les deux zones à chauffer, on peut envisager de fournir la même puissance électrique aux deux résistances R1 et R2. Ainsi, il est possible de garantir que les deux zones seront maintenues en température dans un même intervalle en n'utilisant qu'un seul capteur de température.
La figure 4 représente un exemple d'alimentation en courant des résistances R1 et R2 pendant la première étape de chauffage. Au cours d'une période de temps T1 , qui sera répétée tout au long de la première étape, uniquement la première résistance R1 est alimentée avec toute la puissance électrique disponible entre le début de la période jusqu'à 70% de cette période T1. Ensuite, c'est la résistance R2 qui est alimentée avec toute la puissance électrique disponible jusqu'à la fin de la période T1.
En conséquence de quoi, sur la période T1 , la première résistance R1 reçoit environ 70% de toute la puissance disponible, et la deuxième résistance R2 reçoit le complément, c'est-à-dire environ 30% de toute la puissance disponible. Ce principe peut évidemment être repris lors de la deuxième étape et/ou lors de la troisième étape de chauffage du procédé selon l'invention.
On peut en plus envisager de hacher le courant pendant les phases d'alimentation de chaque résistance, pour réguler finement l'intensité du courant traversant chaque résistance, en régulant la fréquence de hachage.
On comprendra que diverses modifications et/ou améliorations évidentes pour l'homme du métier peuvent être apportées aux différents modes de réalisation de l'invention décrits dans la présente description sans sortir du cadre de l'invention défini par les revendications annexées.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de chauffage d'un organe de véhicule, tel qu'un volant ou un siège, comprenant au moins une première unité de chauffage électrique et au moins une deuxième unité de chauffage électrique, le procédé comprenant :
- une première étape avec une phase consistant à fournir un courant à ladite au moins une première unité de chauffage électrique jusqu'à ce qu'au moins une zone prioritaire (10) de l'organe atteigne une consigne de température, et avec une phase consistant à déterminer une première énergie électrique (EE1 ) fournie à ladite au moins une première unité de chauffage électrique pour atteindre la consigne de température,
- une deuxième étape avec au moins une phase consistant à délivrer à ladite au moins une deuxième unité de chauffage électrique une deuxième énergie électrique (EE2), calculée sur la base de la première énergie électrique (EE1 ) fournie à ladite au moins une première unité de chauffage électrique durant la première étape.
2. Procédé de chauffage selon la revendication précédente, dans lequel la deuxième étape comprend au moins une phase consistant à fournir un courant électrique à ladite au moins première unité de chauffage électrique pour maintenir ladite au moins une zone prioritaire (10) de l'organe à la consigne de température.
3. Procédé de chauffage selon l'une des revendications précédentes,
une ligne d'alimentation, définissant une puissance maximale d'alimentation (PMA), étant prévue pour alimenter ladite au moins une première unité de chauffage électrique et ladite au moins une deuxième unité de chauffage électrique, et dans lequel :
- durant la deuxième étape, ladite au moins une première unité de chauffage électrique reçoit au plus une portion prédéterminée de la puissance maximale d'alimentation (PMA), et ladite au moins une deuxième unité de chauffage électrique reçoit le complément de la puissance maximale d'alimentation (PMA).
4. Procédé de chauffage selon la revendication précédente, dans lequel :
- durant la première étape, ladite au moins une première unité de chauffage électrique reçoit au moins 60% de la puissance maximale d'alimentation (PMA).
5. Procédé de chauffage selon l'une des revendications précédentes, dans lequel durant la deuxième étape, ladite au moins une deuxième unité de chauffage électrique est alimentée en tenant uniquement compte de la première énergie électrique (EE1 ) fournie à ladite au moins une première unité de chauffage électrique durant la première étape, éventuellement modulée par un coefficient multiplicateur de chauffage.
6. Procédé de chauffage selon l'une des revendications précédentes, comprenant une troisième étape, débutant après la fourniture complète de la deuxième énergie électrique (EE2) à ladite au moins une deuxième unité de chauffage électrique, et consistant :
- à maintenir ladite au moins une zone prioritaire (10) de l'organe à la température de consigne en fournissant à ladite au moins une première unité de chauffage électrique une première puissance électrique de maintien,
- à fournir à ladite au moins une deuxième unité de chauffage électrique une deuxième puissance électrique de maintien calculée sur la base de la première puissance électrique de maintien.
7. Procédé de chauffage selon la revendication précédente, ladite au moins une première unité de chauffage électrique comprenant une première résistance électrique (R1 ), ladite au moins une deuxième unité de chauffage électrique comprenant une deuxième résistance électrique (R2), et dans lequel, pendant la troisième étape, la deuxième puissance électrique de maintien fournie à ladite au moins une deuxième unité de chauffage électrique est égale à la première puissance électrique de maintien modulée par un ratio de la valeur de la deuxième résistance électrique (R2) divisée par la valeur de la première résistance électrique (R1).
8. Procédé de chauffage selon l'une des revendications précédentes, ladite au moins une première unité de chauffage électrique comprenant une première résistance électrique (R1 ), ladite au moins une deuxième unité de chauffage électrique comprenant une deuxième résistance électrique (R2), et dans lequel la deuxième énergie électrique (EE2) est égale à la première énergie électrique (EE1) modulée par un ratio de la valeur de la deuxième résistance électrique (R2) divisée par la valeur de la première résistance électrique (R1 ),
9. Procédé de chauffage selon l'une des revendications précédentes, dans lequel toute étape de mesure d'une température au cours de la première étape ou au cours de la deuxième étape est une étape de mesure d'une température de ladite au moins une zone prioritaire (10).
10. Procédé de chauffage selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la première étape est mise en œuvre uniquement si la température de consigne est supérieure de plus de 15°C par rapport à la température de ladite au moins une zone prioritaire (10).
11. Dispositif de chauffage d'un organe de véhicule tel qu'un volant ou un siège, comprenant :
- au moins une première unité de chauffage électrique,
- au moins une deuxième unité de chauffage électrique,
- au moins une unité de commande agencée pour commander ladite au moins une première unité de chauffage électrique et ladite au moins une deuxième unité de chauffage électrique,
- au moins un capteur de température agencé pour mesurer une température d'une zone prioritaire (10) de l'organe,
caractérisé en ce que ladite au moins une unité de commande est agencée : - pour déterminer une première énergie électrique (EE1 ) fournie à ladite au moins une première unité de chauffage électrique sur la base d'une température mesurée par ledit au moins un capteur de température,
- et pour délivrer à ladite au moins une deuxième unité de chauffage électrique une deuxième énergie électrique (EE2), calculée sur la base de la première énergie électrique (EE1 ).
12. Dispositif de chauffage selon la revendication précédente, comprenant comme seul capteur de température ledit au moins un capteur de température.
13. Volant de véhicule comprenant un dispositif de chauffage selon l'une des revendications 11 ou 12, et agencé pour être chauffé par le procédé selon l'une des revendications 1 à 10.
14. Siège de véhicule comprenant un dispositif de chauffage selon l'une des revendications 11 ou 12, et agencé pour être chauffé par le procédé selon l'une des revendications 1 à 10
15. Véhicule automobile comportant un volant de véhicule selon la revendication 13 et/ou au moins un siège selon la revendication précédente.
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